4 Спільні експерименти NOvA та T2K створили найдетальніше на сьогодні уявлення про те, як нейтрино змінюють свій “смак” під час руху в просторі.
Ці елементарні частинки, що майже не взаємодіють із речовиною, залишаються однією з найбільших загадок сучасної фізики. Існує три їхні відомі типи — електронне, мюонне й тау-нейтрино. «Причина, чому нейтрино такі цікаві, полягає в тому, що вони змінюють свої аромати», — пояснила Зоя Валларі з Університету штату Огайо. «Уявіть, що ви їсте шоколадне морозиво, й воно раптом стає м’ятним — саме так поводяться ці частинки».
Явище, коли нейтрино переходять із одного стану в інший, називають осциляцією нейтрино. У рамках цього процесу фізики з США та Японії спрямували потоки мюонних нейтрино на сотні кілометрів, спостерігаючи, як їхня природа змінюється. NOvA відстежувала частинки від лабораторії Фермі поблизу Чикаго до Міннесоти, тоді як T2K — від східного узбережжя Японії до детектора в її гірській частині. «Коли ми об’єднали результати, отримали більше, ніж могла дати кожна команда окремо», — зазначила Валларі.
Дослідження, опубліковане в журналі Nature, показало, що нейтрино можуть вести себе поза межами Стандартної моделі фізики. Одне з головних питань — чи відрізняється поведінка нейтрино від їхніх антиматеріальних аналогів, що може пояснити, чому матерія переважає у Всесвіті. «Наші результати свідчать, що потрібно більше даних, щоб дати повну відповідь на це фундаментальне питання», — наголосила Валларі.
Джон Біком з Університету штату Огайо підкреслив винятковість такого партнерства: «Ці проєкти зазвичай конкурують, тому їхня співпраця показує, наскільки високі ставки». Науковці планують розширити аналіз і створити детектор нового покоління, який дозволить глибше дослідити осциляції нейтрино та перевірити межі сучасної фізики. «Для мене головним залишається прагнення зрозуміти наше походження і місце у Всесвіті», — підсумувала Валларі.
