Ученые "взвесили" нейтрино
23-06-2010, 14:24. Разместил: Редакция ОКО ПЛАНЕТЫ
Ученым удалось провести самые точные из всех ранее проведенных исследований такой важной и в то же время загадочной физической частицы, как нейтрино. Нейтрино в научном мире слывут "частицами-призраками", так как их взаимодействие со всеми остальными формами материи так мало, что зафиксировать их невероятно трудно.
Предыдущие исследования показали, что нейтрино имеют массу, но она так мала, что измерить ее на практике почти невозможно. При помощи прежних исследований галактик исследователи составили физическую модель, согласно которой масса одного нейтрино не должна превышать 0,28 электрон-вольт, что в миллиард раз меньше массы атома водорода.
Благодаря такой удивительно малой массе и своим сверхмалым размерам нейтрино способны преодолевать расстояния до 1 светового года (10 трлн километров) без столкновения с единым атомом вещества в пространстве.
И тем не менее, даже такие "призраки" имеют свою массу, утверждают физики из Университетского колледжа в Лондоне. "В 2002 году мы пришли к выводу, что верхний лимит массы нейтрино должен составлять 1,8 электрон-вольт. Сейчас мы уточнили эти данные в шесть раз", - говорит один из авторов нового исследования, профессор Афер Лахав.
По его словам, за счет того, что галактики обладают огромными размерами, можно масштабировать процессы в триллионы раз и изучать даже такие частицы, как нейтрино. При помощи трехмерных данных галактик, собранных телескопом Sloan Digital Sky Survey, ученые могли проанализировать распределение вещества и выявить "сгустки" материи, где взаимодействие с нейтрино наиболее вероятно.
Сам профессор Лахав говорит, что проанализировать поведение нейтрино в космосе, это все равно, что отыскать песчинку в океане. Однако ученые полагают, что нейтрино на 25% составляют так называемую темную материю, на долю которой приходится до 80% массы Вселенной, так что в больших масштабах исследовать нейтрино в общем-то несложно.
Также исследователи подтвердили, что нейтрино могут превращаться из одного вида в другой. По словам специалистов, понимание механизмов, приводящих к трансформации нейтрино, в значительной части упрощает научные работы, а также позволяет раскрыть некоторые космические загадки. Всего известно три вида нейтрино, которые в паре с другими элементарными частицами образуют более крупные элементы, из которых состоит вся материя.
Ученые говорят, что это открытие позволяет понять, почему до нашей планеты доходит гораздо меньше нейтрино, чем должно было бы. Согласно стандартной модели физики, без учета превращения нейтрино, поток этих элементарных частиц, обрушивающийся на Землю из космоса, должен был быть как минимум на 40% больше.
На сегодня науке известно о существовании трех видов нейтрино: электронное нейтрино, мюонное нейтрино, тау-нейтрино. Одно из перспективных направлений использования нейтрино — это нейтринная астрономия. Известно, что звёзды, кроме света, излучают значительный поток нейтрино, которые возникают в процессе ядерных реакций. Поскольку на поздних стадиях звездной эволюции за счет нейтрино уносится до 90 % излучаемой энергии (нейтринное охлаждение), то изучение свойств нейтрино (в частности — энергетического спектра солнечных нейтрино) помогает лучше понять динамику астрофизических процессов. Кроме того, нейтрино без поглощения проходят огромные расстояния, что позволяет обнаруживать и изучать ещё более удалённые астрономические объекты.
Вернуться назад