Один из самых неуловимых объектов во Вселенной — нейтрино — наконец дал о себе знать. Благодаря крошечному детектору массой всего 4 килограмма ученые впервые зафиксировали его «отскоки» от атомных ядер, подтвердив старое предсказание физиков и приблизившись к границе известных законов природы.
В рамках проекта CONUS+ европейские ученые из Института ядерной физики имени Макса Планка (MPIfK) представили миниатюрный нейтринный детектор, способный уместиться в кузове грузовика. И пусть его «сердце» весит всего 4 килограмма — потенциал этой установки колоссален. Впервые в истории с её помощью удалось зафиксировать так называемые кооперативные «отскоки» нейтрино от атомных ядер, за которыми физики безуспешно охотились десятилетиями.
«Проведенные опыты показали, что компактная установка способна наблюдать коллективные отскоки нейтрино, а также оценивать тепловую мощность реакторов и состав топлива»
— Кристиан Бак, MPIfK
Концепция этих «отскоков» была теоретически предсказана около 50 лет назад: крупные скопления нейтрино должны слегка смещать целые атомы, а не взаимодействовать с отдельными протонами или нейтронами. И хотя такие сдвиги невероятно малы, они строго описываются Стандартной моделью физики — и, значит, могут быть проверены экспериментально.
Для этого физики установили CONUS+ рядом с ядерным реактором в швейцарском Лейбштадте. Внутри — сверхчистые кристаллы германия, чья ионизационная энергия чувствительна к мельчайшим возмущениям. За 120 дней работы детектор зафиксировал 400 таких «отскоков» — именно столько, сколько и предсказывали расчёты.
Этот результат не только подтвердил Стандартную модель, но и поставил под сомнение предыдущие наблюдения, где фиксировались отклонения от теоретических ожиданий. В ближайшие годы ученые планируют увеличить объём данных и выйти на уровень, достаточный для официального открытия. А значит, мы стоим на пороге возможного выхода за границы современной физики.
Источник: пресс-служба немецкого Института ядерной физики (MPIfK).
