Физици от САЩ за първи път са измерили спектъра на фотони, възникващи при разпада на неутрони, и не са открили разминаване със Стандартния модел. Това стеснява полето на търсене на „новата физика“, става ясно от статия, публикувана в изданието Physical Review Letters.
„Не очаквахме да видим нищо необичайно, просто искахме да проверим предсказанията на квантовата електродинамика на такова ниво, на което по-рано никой не е провеждал подобни експерименти.
Всички емпирични данни съответстват на стойностите, получени чрез квантовата електродинамика, теоретичните изчисления по спектъра на фотоните и резултатите от измерванията пасват почти идеално, а ние успяхме по-точно да определим колко често неутроните излъчват фотони с ниски и високи енергии“, казва Джеф Нико (Jeff Nico) от Националния институт по стандарти и технологии на САЩ (NIST).
Неутроните – електрически неутрални частици – заедно с протоните съставят основата на всички атоми във Вселената. За разлика от протоните неутроните са стабилни в „единично“ състояние и те обикновено се разпадат 15 минути след раждането, превръщайки се в протон и изпускайки електрон и антинеутрино.
Този електрон се движи с почти светлинна скорост и неговото забавяне често води дотам, че той изпуска фотон с висока енергия. Енергията, която ще притежава този фотон, отдавна интересува физиците, но досега никой не е провеждал измервания поради сложността и ниската чувствителност на уредите.
Нико и колегите му са преодолели тези проблеми, създавайки инсталация, която им позволила да замерват енергията на фотоните в техните спектрални характеристики с помощта на система от магнитни бобини, насочващи потоците на частиците светлина от разпадащите се неутрони към светочувствителни детектори.
Според учените общо те са успели да фиксират разпад на повече от 22 милиона неутрони и раждането на аналогичен брой електрони и фотони, чиято енергия е била от 14 килоелектронволта до 782 килоелектроволта. Това позволило на Нико и колегите му да измерят честотата на изпускането на различни типове фотони при разпада на неутрони с грешка, която не превишава 5%.
Подобен показател е два пъти по-висок, отколкото е постиган в предишните години (грешката при измерванията превишавала 10%), но това все още не е достатъчно, за да се говори с увереност, че разпадите на неутроните напълно съответстват на Стандартния модел.
Както отбелязва Нико, в близко време NIST ще се опита да достигне ниво от 1%, което ще позволи да се получи окончателен отговор на въпроса, крие ли се новата физика в разпада на неутроните.
