Неутриното обяснява защо във Вселената няма антиматерия?

Физиците, работещи с детектора OPERA, откриха пети случай на изключително рядко събитие – превръщането на мюонното неутрино в тау-неутрино. Това официално позволява на учените да говорят за съществуването на подобни трансформации и за наличието на ненулева маса на неутриното, съобщава пресслужбата на ЦЕРН.

Детекторът OPERA, който се намира в подземната италианска лаборатория Гран Сасо в Алпите, е започнал работа през 2008 година и е завършил през 2012 година. Той е фиксирал потока неутрино, който идвал към него през 730-кивометровата планина от ускорителя в ЦЕРН. Целта на детектора била да открие осцилации на неутриното – способност на частиците да „превключват“ между три типа – електронни, мюонни и тау-неутрино.

Способността на неутриното за осцилации е възможна само в случай че тази частица има ненулева маса. От наличието на маса на неутриното зависи оценката на масата на Вселената, а значи и представите за бъдещата ѝ съдба. Освен това ненулевата маса на неутриното може да обясни факта, че Вселената се състои от материя, а антиматерия в нея практически няма, макар че в момента на Големия взрив трябва да са възникнали и двете в равни количества.

От ЦЕРН към Гран Сасо тече поток мюонни неутрино и ако детекторът забележи появата им в потока на тау-неутриното, това означава, че действително е имало трансформация. Досега в данните на OPERA са открити четири случая на превръщане на мюонно в тау-неутрино – през 2010, 2012, 2013 и 2014 г. Сега учените са „уловили“ петото събитие в данните, натрупани за годините работа на детектора.

„Откриването на петото тау-неутрино и постигането на отметката от пет сигма са много важни за нас – сега можем с пълна увереност да говорим, че тау-неутриното действително присъства в потока мюонни неутрино“, обяснява ръководителят на проекта Джовани де Лелис (Giovanni De Lellis).

Във физиката на елементарните частици не е достатъчно да се открие едно потвърждение или намек за съществуването на един или друг процес или частица. За обявяване на откритие е необходимо да се натрупа такъв обем данни, при които вероятността за грешно откриване на частица или процес в резултат на статистически флуктуации или грешки на уредите, е само един шанс на 3,5 млн. опита, или 5 сигма на езика на физиката.

Според Де Лелис сега колаборацията OPERA е открила достатъчно свидетелства за трансформацията на неутриното, за да се постигне тази отметка и официално да се заяви, че подобни превръщания са възможни реално.

Както отбелязва италианският физик, работата на OPERA не спира с това – учените продължават анализа на данните, събрани в хода на работата на детектора, и ще се опитат да открият и шесто превръщане на неутриното. При натрупване на достатъчно количество данни членовете на колаборацията ще се опитат да изучат свойствата на тези осцилации и да открият признаци на асиметрия между неутриното и антинеутриното.