Опровергнута гипотеза осцилляции нейтрино: первые подробности

Результаты обработки данных, накопленных за 9 лет в эксперименте MiniBooNE в Фермилабе, противоречат гипотезе об осцилляции нейтрино. Ранее, в 1990-е годы свидетельства в пользу существования таких осцилляций были выявлены в эксперименте LSND. Их однозначной интерпретации, однако, мешал тот факт, что эти данные относились к существенно иной области, «обособленной» от исследовавшихся в других экспериментах.

Увязка результатов экспериментов друг с другом требовала, по мнению ряда ученых, признания наличия нового, четвертого типа нейтрино, что, в свою очередь, плохо согласовывалось с существующей моделью элементарных частиц.

Гипотеза «осцилляций» нейтрино привлекала особое внимание ученых, поскольку способна объяснить обескураживающе малый поток солнечных нейтрино, противоречащий современной модели. «Нехватка» солнечных нейтрино, поток которых оказался существенно ниже, чем предсказываемый теоретически, ставит под сомнение адекватность существующей модели процессов, протекающих на Солнце.

Эксперимент MiniBooNE, реализация которого началась в 1998 году, заключался в мониторинге потока мюонных нейтрино от бустера коллайдера Фермилаба с помощью расположенного в 500 м от него детектора, наполненного почти 1 млн. литров сверхчистого минерального масла. Регистрация процессов взаимодействия нейтрино с веществом осуществлялась при помощи массива фотоумножителей. Постановка эксперимента была осуществлена таким образом, чтобы подтвердить либо опровергнуть результаты эксперимента LSND.

Организаторы эксперимента обратили большое внимание на достоверность анализа. В частности, анализ результатов осуществлялся по «слепой» методике, позволяющей минимизировать вольные либо невольные «пристрастные» интерпретации. Ключевые данные эксперимента стали доступны ученым лишь три недели назад – никаких признаков осцилляции нейтрино в них обнаружено не было.

Вместо этого было обнаружено расхождение с теоретической моделью в области низких энергий, источник которого пока неясен.

Не исключено также, что результаты эксперимента будут согласовываться или не будут противоречить какой-либо иной, более «экзотичной», модели осцилляции нейтрино.