Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
В эксперименте KATRIN уточнили предельную массу нейтрино
Фундаментальная частица нейтрино рождается в недрах звезд и реакторов и беспрепятственно путешествует в пространстве на почти световой скорости. Нейтрино различают по «аромату»: электронное, мюонное, тау. Переключение между этими состояниями говорит о наличии у частицы массы, но ее точное значение неизвестно. Ученые пытаются нащупать ее верхний предел. Новый результат в этом направлении получила коллаборация эксперимента KATRIN.
KATRIN — 70-метровая установка, которая состоит из источника электронов и спектрометра и расположена на юге Германии. Аббревиатура расшифровывается как «Эксперимент с тритием и нейтрино в Карлсруэ». Коллаборация KATRIN сообщила в статье, опубликованной в журнале Science, что новая, наиболее точная оценка массы нейтрино с уровнем достоверности 90 процентов — 0,45 электронвольта. Это меньше одной миллионной части массы электрона.
Физикам обязательно нужно знать массу нейтрино, чтобы лучше понимать устройство мира и решить волнительные загадки: например, объяснить скрытую массу во Вселенной. Само по себе наличие массивного нейтрино — уже вызов, ведь это не вписывалось ранее в Стандартную модель, поэтому ее пересмотрели.
Для вычисления массы нейтрино в эксперименте используют бета-распад трития — радиоактивного изотопа водорода с двумя нейтронами и одним протоном. Когда происходит бета-распад, нейтрон в ядре превращается в протон, испуская электрон и электронное антинейтрино — то же, что электронное нейтрино, только с другими квантовыми свойствами.
Электронное антинейтрино слабо взаимодействует с веществом, поэтому его нельзя наблюдать напрямую. Но в процессе распада выделяется определенное максимальное количество энергии, которое распределено между электроном и электронным антинейтрино. Энергию электрона аккуратно измеряют, затем анализируют энергетический спектр в поисках малейших отклонений спектральной формы в регионе вокруг конечной точки спектра.
Несмотря на кажущуюся простоту, эксперимент встречает множество сложностей, которые удалось преодолеть. Ученые проанализировали измерения энергии в 36 миллионов электронов, накопленные за 259 дней работы с 2019 по 2021 год. Названный в этой научной статье верхний предел массы нейтрино — 0,45 электронвольта — наиболее точный.
Эксперимент по измерению массы нейтрино на KATRIN завершится в 2025 году, по достижении тысячи дней сбора данных. После заключительного анализа физики ожидают выйти на массу нейтрино в 0,3 электронвольта, полученную теоретически. Кроме того, такой объем данных поможет проверить гипотезу о существовании фундаментальных частиц, выходящих за пределы Стандартной модели, — например легкого стерильного нейтрино, а также реликтового нейтрино, рожденного во время начала Вселенной.
KATRIN планируют модернизировать, но в мире строят и другие установки для измерения массы нейтрино: Project-8, Quantum Technologies for Neutrino Mass (QTNM), Pontecorvo Tritium Observatory for Light, Early-Universe, Massive-Neutrino Yield (PTOLEMY), Electron capture in Holmium-163 (ECHo).
Telegram 
Дзен 
VK 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.
На Меркурии может появиться первый в истории «вечный рассвет»: ученые предложили отправить туда планетоход, который будет постоянно ехать вдоль границы дня и ночи. Подход открывает путь к изучению одного из самых загадочных миров Солнечной системы без риска разрушительного перегрева.
Микробиологи вырастили неизвестный ранее вид Асгард-архей из гиперсоленых микробных матов и впервые сделали 3D-снимки их прямого физического контакта с симбиотическими бактериями. Анализ томограмм показал встречное структурное движение: археи формируют сложную сеть из нитей и отпочковывающихся мембранных пузырьков, а бактерии прокладывают к этой сети прямые белковые нанотрубки. Визуализация подтверждает гипотезу о том, что эукариотические клетки возникли в результате тесного физического и метаболического переплетения двух микроорганизмов.
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.
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.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
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.
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.
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.
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