• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
04.08.2025, 11:00
Evgenia Vavilova
3
4,8 тыс

Масса нейтрино оказалась не связана с темной материей

❋ 5.5

Фундаментальные для Стандартной модели частицы, нейтрино, не имеют в ее рамках массы. Эксперименты и наблюдения показали, что на самом деле масса у нейтрино есть. В новой работе физики объяснили, что этот эффект нельзя объяснить через скрытый сектор физики и темную материю.

Сравнение экспериментальных данных (черным) и теоретических расчетов. Зеленым отмечены расчеты для гипотезы, связывающие массу нейтрино со скрытым сектором физики. Голубым показаны расчеты для гипотезы возникновения массы при взаимодействии с вакуумными полями / © Cheek, Visinelli & Zhang. (PRL, 2025).
Сравнение экспериментальных данных (черным) и теоретических расчетов. Зеленым отмечены расчеты для гипотезы, связывающие массу нейтрино со скрытым сектором физики. Голубым показаны расчеты для гипотезы возникновения массы при взаимодействии с вакуумными полями / © Cheek, Visinelli & Zhang. (PRL, 2025).

Нейтрино — фундаментальные частицы экстремально маленькой массы с полуцелым спином и без заряда. Они слабо взаимодействуют с материей и способны делать это только через гравитацию и слабое ядерное взаимодействие. Ловить их и изучать — технически сложная задача.

«В Стандартной модели нейтрино не имеют массы, но эксперименты ясно показали, что у них должна быть крошечная масса. Это видно из явления осцилляций нейтрино. Поскольку массы нейтрино столь малы, их происхождение, скорее всего, связано с физикой за пределами Стандартной модели и может быть не связано с механизмом Хиггса, который определяет массу остальных известных частиц», — рассказал автор статьи Лука Визинелли (Luca Visinelli).

Ученые до сих пор не знают, почему у нейтрино вообще есть масса. Одна из существующих гипотез предполагает, что она появляется при взаимодействии со скрытым сектором физики. В нем работают поля и силы, связанные с темной материей и темной энергией.

Международная группа ученых проверила эту гипотезу. Они сравнили результаты моделирования и данные, собранные в эксперименте на Жидкосцинтилляционном антинейтринном детекторе в Камиоке (KamLAND). Ученые выяснили, что на основе доступных сегодня данных нельзя сказать, что масса у нейтрино появляется из-за взаимодействия со скрытым сектором физики. Результаты анализа опубликованы в журнале Physical Review Letters.

«Для проверки мы разработали модель, в которой нейтрино получают массу за счет взаимодействия с новыми частицами скрытого сектора. Мы рассмотрели сценарий, где темная материя состоит из легких бозонных полей. Эти поля ведут себя как когерентные волны, осциллирующие во времени с частотой, определяемой массой бозона», — рассказал Визинелли.

В построении своей модели авторы приняли во внимание пространственную неоднородность поля темной материи — это позволило учесть влияние места расположения источников и детекторов нейтрино, а также движения Земли в Галактике. Корректировки заставили ученых изменить стандартные вероятности нейтринных осцилляций — преобразования частиц в свои античастицы или в нейтрино другого типа. С учетом всех изменений модель не позволила повторить экспериментальные данные с нужной точностью.

Исследовательская группа планирует уточнять и дополнять свою модель связи нейтрино со скрытым сектором по мере появления новых экспериментальных данных. Так как природа масса нейтрино еще не определена, созданная модель может помочь ученым в будущем при тестировании новых теорий. Физики работают над применением результатов этой работы к другим квантовым системам — атомным часам и магнитометрам высокой точности. Они могут оказаться чувствительными к не ставшим причиной массы фундаментальной частицы осцилляциям, вызываемым легкой бозонной темной материей.

Авторы исследования считают, что объяснение существования массы нейтрино должно лежать в области физики элементарных частиц. Новое исследование сузило круг возможных процессов, которые следует учитывать при поиске источника массы нейтрино. Исследователи предположили научному сообществу новую теоретическую рамку и тестовую среду для работы с данными об этой элементарной частице.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Евгения Вавилова — научпоп автор, специализирующийся на популярной физике. Выпускница физического факультета, более 10 лет пишет о новейших открытиях в квантовой механике, астрофизике и теоретической физике. Евгения умеет объяснять сложные концепции простым языком и регулярно публикует материалы, основанные на первоисточниках — научных статьях и интервью с исследователями.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
16 апреля, 11:22
Игорь Байдов

Полугодовалый неандерталец из пещеры Амуд в Израиле обладал скелетом и объемом полости черепа, которые соответствовали размерам годовалого современного ребенка. Ученые исследовали один из самых хорошо сохранившихся скелетов младенца-неандертальца и пришли к выводу, что в первый год жизни дети этого вида росли быстрее и выглядели крупнее, чем дети сапиенсов.

14 апреля, 16:11
Любовь С.

Наблюдения системы TRAPPIST-1 показали, что ближайшие к звезде экзопланеты, по-видимому, представляют собой голые раскаленные скалы без атмосферы. Открытие ставит под сомнение способность миров у красных карликов удерживать воздух, а значит, и их шансы быть обитаемыми.

15 апреля, 12:15
Александр Березин

Инвестиции в нейросети, по самым консервативным оценкам, уже достигли десятков миллиардов долларов в год, дата-центры строятся в темпе и с расходом энергии промышленности небольшой страны. Причем и вложения, и расход энергии, согласно прогнозам, могут вырасти еще многократно. Но окупится ли все это? Что предлагают ИИ-продукты потребителю, стоит ли оно того? Чтобы разобраться, мы сходили на конференцию Data Fusion 2026. Оказалось, и у ее участников, от Евгения Касперского и главы Центробанка до средних и малых компаний, ответы на эти вопросы очень разные.

10 апреля, 10:51
Татьяна Зайцева

Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.

13 апреля, 10:19
Максим Абдулаев

Энтомологи сравнили устойчивость коммерческих и диких гибридных медоносных пчел к главному паразиту ульев — клещу варроа. Полевые и лабораторные тесты показали, что гибриды заражаются в пять раз реже, поскольку их личинки не нравятся паразитам. Пчела-гибрид выживает без регулярных химических обработок и, что важно для пчеловодов, сохраняет миролюбивый характер.

11 апреля, 19:45
Evgenia Vavilova

Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.

19 марта, 10:58
Игорь Байдов

В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.

19 марта, 12:41
Игорь Байдов

Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.

5 апреля, 15:48
Александр Березин

Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария
Kiridan
05.08.2025
-
0
+
Я ещё скажу, с чем не связана тëмная материя: с реальностью.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Комментарий на проверке

Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно