Ingrid Fadelli , Phys.org

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilmişdir , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriBeta parçalanmasında ümumi neytrino qarşılıqlı təsirləri. Kredit: Caroline Fengler

Neytrinolar zərrəciklər fizikasının standart modeli ilə kütləsiz olacağı təxmin edilən elementar hissəciklərdir, lakin onların müşahidə edilən salınımları onların əslində çox kiçik bir kütləyə malik olduğunu göstərir. Bu hissəciklərin başqa bir xüsusiyyəti, digər maddələrlə zəif qarşılıqlı əlaqədə olmalarıdır ki, bu da onları ənənəvi eksperimental üsullardan istifadə etməklə aşkar etməyi çox çətinləşdirir.

KATRIN (Karlsruhe Tritium Neutrino) təcrübəsi Almaniyada Karlsrue Texnologiya İnstitutunda (KIT) yerləşən qabaqcıl alətlərdən istifadə etməklə elektron antineytrinoların effektiv kütləsini dəqiq ölçməyə yönəlmiş genişmiqyaslı tədqiqat işidir.

Bu təcrübədə iştirak edən tədqiqatçılar bu yaxınlarda Fiziki İcmal Məktublarında ikinci ölçmə kampaniyasından alınan məlumatların yeni təhlilinin nəticələrini dərc etdilər və bu, naməlum fizikadan yarana bilən neytrinolarla qarşılıqlı təsirlərə yeni məhdudiyyətlər qoyan standart model ilə izah olunmayan, həmçinin ümumi neytrino qarşılıqlı təsirləri kimi tanınır.

“Biz standart modeldən (BSM) kənarda fizikanın neytrino sektorunda gizləndiyini bilirik, lakin onun necə göründüyünü hələ bilmirik” dedi bu axtarış üzrə aparıcı analitik Caroline Fengler Phys.org-a. “Bu, bizi keçmişdə yüngül və ağır steril neytrinolar və Lorentz invariantlığının pozulması kimi KATRIN ilə müxtəlif BSM fizika hadisələrini axtarmağa sövq edən şeydir.

“Verner Rodejohann qrupunun nəzəriyyə işi daha sonra bizə beta parçalanmasının zəif qarşılıqlı təsirinə kömək edə biləcək hər hansı mümkün yeni neytrino qarşılıqlı əlaqəsinə dair axtarışlarımızı genişləndirmək üçün stimul verdi.”

Tədqiqatçıların axtarmağa başladıqları yeni qarşılıqlı təsirlər kənarda hissəciklər fizikasının standart modeli ilə proqnozlaşdırılmayan , lakin nəzəriyyəçilər tərəfindən geniş şəkildə araşdırılan müxtəlif maraqlı fiziki hadisələrin mövcudluğuna işarə edə bilər. Məsələn, onlar müxtəlif hipotetik hissəciklərin, o cümlədən sağ əlli W bozonlarının, yüklü Hiqqs bozonlarının və Leptokvarkların mövcudluğunu göstərə bilər.KATRIN spektrometrinin içərisində. Kredit: Michael Zacher

“KATRIN təcrübəsinin əsas məqsədi neytrino kütləsini ölçməkdir” dedi Fengler. “Bu, yüksək aktivliyə malik tritium mənbəyi və unikal elektron spektrometrdən istifadə etməklə tritium beta parçalanmasından yaranan elektronların enerji spektrinin yüksək dəqiqliklə ölçülməsi yolu ilə həyata keçirilir. Daha sonra qeydə alınmış beta spektrinin forması neytrino kütləsi və digər BSM fizikasına töhfələr haqqında məlumat ehtiva edir.”

Qeyd edək ki, ümumi neytrino qarşılıqlı təsirlərinin beta parçalanması kimi tanınan radioaktiv parçalanma növü zamanı buraxılan elektron enerjilərinin paylanması olan beta spektrinin xarakterik forma deformasiyalarına səbəb olacağı proqnozlaşdırılır. Beləliklə, KATRIN əməkdaşlığı eksperimentin bir hissəsi kimi toplanan məlumatlarda bu beta spektr deformasiyalarını axtarmaq üçün yola çıxdı.

“Son KATRIN məlumat dəstinin yalnız kiçik bir hissəsi (5%) ilə biz artıq digər aşağı enerjili təcrübələrin qlobal məhdudiyyətləri ilə müqayisədə tədqiq edilmiş bəzi yeni neytrino qarşılıqlı təsirləri üçün rəqabət məhdudiyyətləri təyin edə bildik” dedi Fengler. “Bu, KATRIN təcrübəsinin bu yeni qarşılıqlı təsirlərə həssas olduğunu göstərir.”

KATRIN təcrübəsi hələ ümumi neytrino qarşılıqlı təsirinin əlamətlərini aşkar etməsə də, yeni eksperimental yanaşmadan istifadə edərək bu yeni və çətin qarşılıqlı təsirlərin gücünə rəqabət məhdudiyyətləri qoydu. KATRIN əməkdaşlığı ümid edir ki, bu məhdudiyyətlər standart modeldən kənarda fizikanın gələcək axtarışlarına töhfə verəcək.

“Biz artıq məlumat dəstini genişləndirməklə və təhlil yanaşmamızı dəqiq tənzimləməklə KATRIN ilə ümumi neytrino qarşılıqlı təsirinə həssaslığımızı daha da yaxşılaşdırmaq üzərində işləyirik” dedi Fengler. “2026-cı ildə KATRIN-də keV steril neytrinolarının axtarışı üçün nəzərdə tutulan TRISTAN mərhələsinin başlaması ilə biz gələcəkdə həssaslığımızı xeyli yaxşılaşdıracağını vəd edən başqa bir güclü məlumat dəstinə çıxış əldə edəcəyik.”

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış , Liza Lok tərəfindən redaktə edilmiş və Endryu Zinin tərəfindən yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu hesabat sizin üçün əhəmiyyət kəsb edirsə, lütfən, ianə (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Siz təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Daha çox məlumat: M. Aker və digərləri, KATRIN Məlumatlarına əsaslanan Ümumi Neutrino Qarşılıqlı Əlaqələrə dair İlk Məhdudiyyətlər, Fiziki İcmal Məktubları (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.251801

Jurnal məlumatı: Fiziki baxış məktubları 

© 2025 Science X Network