Главная Новости Модель качелей: физики проверяют модель, которая объясняет массу нейтрино

Физики активно ищут тяжелое нейтрино и частицы Майораны

На Большом адронном коллайдере завершились ремонтные работы. Ученые снова приступили к экспериментам. Из последнего наибольший интерес вызывает испытание модели, разработанной для объяснения уникальной массы нейтрино - электрически нейтральных частиц, которые практически не взаимодействуют с физическими объектами во Вселенной.

Качели нейтрино

В Стандартной модели кварки и электроны приобретают свою массу благодаря взаимодействию с фундаментальным полем, связанным с бозоном Хиггса. Однако нейтрино являются исключением, поскольку механизм Хиггса не поясняет их массу. Поэтому физики ищут альтернативные объяснения массы нейтрино.

На Большом адронном коллайдере возобновились эксперименты

Наиболее популярная теория состоит в том, что легкое нейтрино объединяется в пару с гипотетическим тяжелым нейтрино. В этой модели более тяжелое нейтрино играет роль взрослого, поднимающего вверх ребенка. Таким образом к нейтрино “перетекает” небольшая масса. Но чтобы доказать работоспособность модели качелей, нейтрино должны быть неотличимы от частиц Майораны, то есть они должны быть симбиотически связаны с частицами антиматерии.

Проверка гипотезы

В недавнем исследовании команда CMS проверила модель качелей, отыскиввая нейтрино Майораны в данных высокоэнергетических столкновений на Большом андронном коллайдере. На сегодняшний день обработан массив экспериментов, проведенных в период с 2016 по 2018 год. Предполагается, что если бы они имели место, то в результате анализируемых столкновений образовались бы два мюона (более тяжелые версии электрона) с одинаковым электрическим зарядом, два "потока" частиц с большой общей массой и большим расстоянием друг от друга.

Что такое тяжелое нейтрино?После идентификации и вычитания фона событий столкновений, которые выглядят почти так же, как искомые события, исследователи CMS не обнаружили никаких признаков нейтрино Майораны.

Однако они смогли установить новые границы для параметра модели качелей, которая описывает квантовое смешивание между известным легким нейтрино и гипотетическим тяжелым нейтрино.

Результаты включают ограничения, превосходящие для тяжелого майорановского нейтрино с массами более 650 миллиардов и 2 триллионов электронвольт.

Поскольку БАК перезапустили 22 апреля, команда CMS ожидает новые данные, которые могут быть обработаны уже осенью этого года.