Масса нейтрино оказалась не связана с темной материей
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые создали математическую модель, которая показала вероятную гибель древнего спутника Венеры из-за гравитационных сил. Теоретическое исследование предлагает один из сценариев развития Солнечной системы, чтобы понять причины кардинальных различий в эволюции Земли и ее соседки.
Ученые из МФТИ и ИППИ РАН выяснили, что у квантовых полей вблизи черных дыр (или ускоренно расширяющейся Вселенной) есть «порог нагрева». До этого порога чем выше температура, тем быстрее поле «забывает» свое прошлое. А выше порога нагрев уже не помогает: скорость забывания становится постоянной и определяется не температурой, а самой формой пространства (например, размером горизонта).
Почему один человек легко заводит друзей, а другой предпочитает держаться в стороне? Откуда берется привычка все планировать? Почему некоторые люди сомневаются в себе? Международный коллектив ученых проанализировал данные о геномах миллиона человек и выявил 1260 независимых генетических вариантов, связанных с основными пятью чертами личности человека. Результаты исследования показали, что на индивидуальные особенности личности влияет не только воспитание, опыт и окружающая среда, но также гены.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Международная группа физиков зафиксировала под землей в США аномальный всплеск энергии, похожий на прямое столкновение невидимой частицы темной материи с обычным веществом. Подземные датчики поймали сигнал, который не удалось списать ни на один из известных науке видов радиации или фоновых помех.
Мумии сохраняют следы не только болезней и травм, но и самих процедур, которым подвергали тела после смерти. Компьютерная томография головы мумии, много десятилетий пролежавшей в музее, раскрыла не совсем привычный способ извлечения мозга и другие детали бальзамирования.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии