Fizikai išsiaiškino "dingusių" neutrinų paslaptį

Jei šiuos atradimus patvirtins vėlesni bandymai, jie mes iššūkį vadinamiesiems "standartiniams" fizikos modeliams ir tai gali turėti didžiulę įtaką mūsų supratimui apie medžiagą Visatoje, teigia tyrėjai.

Dešimtmečius mokslininkai stebėjo, kad iš Saulės į Žemę atkeliauja mažiau neutrinų – neutralaus elektros krūvio dalelių, keliaujančių šviesai artimu greičiu – nei numato astrofizikiniai Saulės modeliai, praneša naujienų agentūra AFP. Tai galėjo reikšti vieną iš dviejų dalykų: arba modeliai buvo neteisingi, arba kažkas neutrinams nutikdavo pakeliui. Mokslininkai patys stebėjo, kaip "pradingdavo" vienos rūšies dalelės, vadinamieji miuonų neutrinai (angl. muon neutrino). Tai suteikė pagrindą Nobelio premiją pelniusiai 1969 metais iškeltai hipotezei, kad labai mažos dalelės keičia savo pavidalą į naujas ir dar nematytas formas.

Dabar Italijos nacionalinio branduolinės fizikos instituto mokslininkai pirmą kartą stebėjo (98 proc. tikrumu), į ką iš tiesų jos pavirsta, vykstant neutrino vibracija vadinamo  proceso metu. Pasirodo, jog jie transformuojasi į vadinamąją tau dalelę.„Tai bus ilgai lauktas šio proceso įrodymas. Tai buvo trūkstama dėlionės dalelė. Jei tai tiesa, šiam faktui paaiškinti reikės naujos fizikos“, – teigė instituto mokslininkas ir OPERA grupės, vykdžiusios tyrimą, atstovas spaudai Antonio Ereditato.

Neutrinas transformuotas jam keliaujant specialiame greitintuve iš Ženevos į Gran Sasso laboratoriją netoli Lakvilos miesto centrinėje Italijoje. Europos branduolinių tyrimų organizacija (CERN) paleido į lazerį panašų dalelių srautą, susidedantį iš milijardų milijardų miuonų neutrinų, kurie 730 kilometrų atstumą nukeliavo per 2,4 milisekundės. Mažas neutrinų vibracijų dažnis ir tai, kad šios dalelės su medžiaga sąveikavo labai silpnai, suglumino mokslininkus.

Kitaip nei krūvį turinčios dalelės, neutrinai nejautrūs elektromagnetiniam laukui, paprastai naudojamam dalelių srauto trajektorijai keisti. Jie taip pat gali praeiti pro medžiagą ir toliau keliauti ta pačia kryptimi. Mokslininkams teko laukti beveik ketverius metus, nuo to laiko, kai dalelių srautas buvo suformuotas, iki kol jie pastebėjo miuono virsmą tau dalele.

Kaip teigia vyraujantis Standartinis fizikos modelis, neutrinai negali turėti masės. Tačiau nauji eksperimentai įrodė, kad jie ją vis gi turi. Tai reiškia, kad gali egzistuoti kitos, dar nenustatytos neutrinų rūšys, galinčios padėti paaiškinti tamsiosios medžiagos, kuri, kaip manoma, sudaro 25 proc. visatos, prigimtį. „Kad ir kas egzistuoja be galo mažuose dalykuose, tai visada turi atgarsį labai dideliuose dalykuose. Modelis, kuris galėtų paaiškinti, kodėl neutrinai gali būti tokie maži ir neišnykti, turės didžiulę įtaką Visatos suvokimui – kokia ji buvo, kaip ji vystėsi ir kaip ji galiausiai žus“, – kalbėjo A. Ereditato.