Науковці відкрили нові параметри нейтрино, що можуть вказувати на існування нової фізики

Фізики здійснили найточніший на сьогодні аналіз властивостей нейтрино — субатомних частинок, які через свою майже невловимість отримали назву “частинки-привиди”. Результати дослідження, опублікованого в журналі Phys­i­cal Review Let­ters, підтвердили ключові положення Стандартної моделі фізики частинок, але водночас виявили ознаки, що можуть свідчити про існування явищ поза її межами.

Нейтрино — надзвичайно легкі частинки без електричного заряду, які практично не взаємодіють із речовиною. Щосекунди крізь тіло людини проходять близько 100 трильйонів таких частинок. Відомо три їхні типи: електронні, мюонні та тау-нейтрино. У новій роботі дослідники перевірили їхню взаємодію з електронами через слабку ядерну силу, зокрема виміряли так званий радіус заряду — параметр, що характеризує інтенсивність цієї взаємодії.

Команда під керівництвом Франчески Дордеї з Італійського національного інституту ядерної фізики (INFN) об’єднала результати кількох десятків експериментів, проведених протягом останніх десятиліть, у єдину статистичну модель. Для всіх трьох типів нейтрино відхилень від прогнозів Стандартної моделі не виявлено. Особливо важливим стало отримання найточнішого на сьогодні обмеження для радіуса заряду тау-нейтрино.

Водночас аналіз даних показав несподіване відхилення у параметрах слабкої взаємодії. Два коефіцієнти, які за Стандартною моделлю мають різні значення, у результатах виглядали “поміняними місцями”. За словами Дордеї, це може бути статистичним ефектом, але також натяком на фізику, що виходить за межі нинішніх теоретичних уявлень. Для остаточних висновків потрібні нові, ще точніші експерименти, які планується провести у рамках програм з дослідження темної матерії та нейтрино.

Автори підкреслюють, що йдеться не про відкриття нової фізики, а про окреслення напрямку пошуку. «Ми бачимо певну напругу між моделлю та спостереженнями, але це не сенсація”, — зазначила Дордеї. — “Це радше вказівка, де подальші експерименти можуть перетворити нейтрино на ключ до розуміння нових фундаментальних законів природи».