МОСКВА, 2 апр — РИА Новости. Физики, работающие в нейтринном проекте OPERA, зафиксировали крайне редкое событие — превращение мюонного нейтрино в тау-нейтрино, что позволяет объяснить исчезновение антиматерии во Вселенной, сообщила РИА Новости участница эксперимента Наталья Полухина, завлабораторией элементарных частиц Физического института имени Лебедева РАН (ФИАН).
Детектор OPERA массой 4 тысячи тонн, установленный в подземной итальянской лаборатории Гран-Сассо в Альпах, начал работу в 2008 году. Он фиксирует поток нейтрино, идущий к нему сквозь 730-километровую толщу горных пород от ускорителя SPS в ЦЕРНе. Цель детектора: обнаружить осцилляции нейтрино, способность частиц менять "аромат". Всего есть три "аромата" нейтрино: электронные (рождаются в ядерных реакторах), мюонные (при распаде пионов) и тау-нейтрино (возникают при столкновении частиц в ускорителях).
Способность нейтрино к осцилляциям возможна только в том случае, если эта частица имеет ненулевую массу. В свою очередь, наличие массы у нейтрино имеет множество последствий для самых разных областей науки — от этого параметра, в частности, зависят оценки массы Вселенной, а значит, представления о ее дальнейшей судьбе: будет ли она расширяться бесконечно, или вслед за расширением наступит сжатие. Кроме того, наличие массы у нейтрино может объяснить тот факт, что Вселенная состоит из материи, а антиматерии в ней практически нет, хотя в момент Большого взрыва должны были возникнуть равные количества и материи и антиматерии.
Полухина отметила, что эксперимент OPERA, в котором участвуют 140 ученых из 11 стран, стал первым экспериментом, который действительно обнаружил эти превращения — прежние были экспериментами на "выбывание". "Предполагалось, что существует определенное количество нейтрино одного типа, например, электронных нейтрино, которые идут от Солнца, и если на Земле их регистрировали меньше, то говорили, ага — вот они осциллировали", — сказала собеседница агентства.
От ЦЕРНа в Гран-Сассо идет поток мюонных нейтрино, и если детектор замечает появление в их потоке тау-нейтрино, это означает, что превращение действительно произошло. До сих пор физики зафиксировали 17 тысяч нейтринных событий и только два случая превращения мюонных в тау-нейтрино — в 2010 и 2012 году.
"Когда было первое событие, OPERA была очень осторожна, говорили, что это "событие-кандидат". И если бы мы не нашли то, что обещали, а мы обещали от 5 до 7 событий на статистике 25 тысяч событий мюонных нейтрино, то тогда говорить об осцилляциях было бы сложно. Если бы не увидели осцилляций нейтрино, это повлекло бы коренной пересмотр физической теории", — сказала Полухина.
"Третье событие подтверждает факт существования осцилляций нейтрино, тот факт, что нейтрино, которые мы наблюдаем в эксперименте, могут переходить между тремя состояниями, имеющими определенную массу", — добавила она.
По словам исследователя, не исключено, что участники эксперимента в ходе анализа данных, накопленных детектором, смогут найти еще случаи превращения нейтрино помимо этих трех.
На данный момент, отметила Полухина, карьера детектора OPERA завершается — 3 декабря 2012 года был выключен нейтринный пучок с ускорителя SPS. Этот ускоритель входит в систему ускорителей Большого адронного коллайдера, и вместе с ним он был остановлен для модернизации до 2015 года.
"Мы дообработаем имеющийся материал, в июне следующего года должна начаться разборка детектора", — сказала собеседница агентства.
Громкую славу эксперименту OPERA принесли не сами по себе исследования осцилляций нейтрино, а сенсационное "открытие" превышения скорости света в конце сентября 2011 года.
Тогда участники группы заявили, что нейтрино пролетают 730 километров от ускорителя SPS до детектора в среднем на 60 наносекунд быстрее, чем предполагали расчеты, и двигались быстрее скорости света.
Проверка скорости нейтрино, проведенная тремя другими нейтринными экспериментами, базирующимися в Гран-Сассо — Borexino, LVD и ICARUS — не показала значимых отклонений от скорости света. Позже участники коллаборации OPERA сообщили, что они обнаружили техническую ошибку, которая могла привести к появлению данных о превышении скорости света.
Выяснилось, что источником "сверхсветовых" нейтрино оказался плохо вставленный разъем оптического кабеля между внешней антенной GPS и блоком в системе сбора данных установки, отвечающим за синхронизацию внутренних часов установки и часов в ЦЕРНе, где определялся момент начала движения нейтрино. "Открытие" привело к отставке руководителя проекта.
