Опубликованы первые результаты самого загадочного эксперимента современной науки

Международная команда ученых проанализировала данные, собранные за две тонны лет (эквивалент сбора данных за два года, если бы кристаллы кубической формы в детекторе весили одну тонну), и уточнила границы возможного существования двойного безнейтринного бета-распада. Согласно результатам, если безнейтринный распад действительно происходит, то его частота не превышает одного случая на 50 септиллионов лет - то есть один раз в триллион триллионов лет.

Как передает Day.Az, работа опубликована в журнале Science.

Глубоко под горой Гран-Сассо в Центральной Италии физики продолжают один из самых загадочных экспериментов современной науки. Проект CUORE (Cryogenic Underground Observatory for Rare Events), в котором участвуют исследователи Йельского университета и десятков научных центров мира, направлен на поиск редчайшего ядерного процесса - безнейтринного двойного бета-распада. Его открытие может изменить фундаментальные представления о строении материи.

В обычном двойном бета-распаде два нейтрона превращаются в два протона, испуская два электрона и два антинейтрино. Но если процесс происходит без антинейтрино, это означает, что нейтрино и антинейтрино - одно и то же, то есть нейтрино является собственной античастицей. Такой тип частиц известен как частицы Майораны.

Чтобы уловить столь редкое событие, ученые ведут наблюдения в экстремально чистых условиях: детектор расположен почти под километром горных пород и защищен от радиации свинцом, извлеченным из двухтысячелетнего римского кораблекрушения.

Однако даже на такой глубине эксперименты сталкиваются с фоновыми колебаниями - от звуков человеческих голосов до землетрясений и прибоя на итальянском побережье. Поэтому команда разработала специальный алгоритм шумоподавления, аналогичный принципу "шумоподавляющих наушников", только в масштабах целой лаборатории.

"Мы сосредоточились на изучении внешних вибраций и научились математически вычитать их из данных, чтобы улучшить поиск этого невероятно редкого распада", - объяснил профессор Йельского университета Рэйна Маруяма.

Ученые установили более двух десятков сенсоров, измеряющих температуру, звук, вибрации и электромагнитные помехи, и с их помощью обучили систему отличать реальный сигнал от "шума".

"Если нам удастся зафиксировать безнейтринный двойной бета-распад, это станет прямым доказательством того, что нейтрино - частица Майораны, - отметил профессор Йеля Карстен Хигер. - Такое открытие объяснило бы, почему во Вселенной больше материи, чем антиматерии, и стало бы первым подтверждением физики за пределами Стандартной модели".

Ученые уверены: даже если за годы работы CUORE не удастся поймать сигнал, каждое новое измерение приближает их к разгадке одной из главных тайн мироздания - природы нейтрино.