Los resultados de un experimento subterráneo profundo confirman la anomalía. posible nueva física fundamental

Los nuevos resultados del experimento Baxan Sterile Transitions (BEST) confirman la anomalía y ofrecen una nueva posibilidad para la física.

Neutrino estéril, fundamentos de la física en la interpretación de resultados anómalos.

Nuevos hallazgos científicos confirman la anomalía observada en experimentos anteriores, lo que puede indicar un nuevo elemento aún no identificado, un neutrino estéril, o indicar la necesidad de una nueva interpretación del aspecto. física del modelo estándar, como la intersección de neutrinos, medida por primera vez hace 60 años. El Laboratorio Nacional de Los Alamos es una institución estadounidense líder que colabora en el experimento Baksan Experiment on Sterile Transitions (BEST), cuyos resultados se publicaron recientemente en revistas. Cartas de revisión física: և: Resumen físico C:.

«Los resultados son muy conmovedores», dijo Steve Elliott, analista jefe de Los Alamos, una división de física. «Esto definitivamente confirma la anomalía que vimos en experimentos anteriores. Pero lo que significa no es obvio. Hay resultados contradictorios ahora neutrinos estériles. «Si los resultados muestran que la física nuclear o atómica básica se malinterpreta, también será muy interesante». Otros miembros del equipo de Los Álamos incluyen a Ralph Masarchik e Invuk Kim.

En la sección subterránea profunda del Observatorio de Neutrinos Baksan en las montañas del Cáucaso de Rusia, el objetivo de galio doble terminado, a la izquierda, contiene un tanque de galio interno y externo irradiado desde una fuente de neutrinos electrónicos. Préstamo: AA Jeque

Más de una milla bajo tierra, en el Observatorio de Neutrinos Baksan en las montañas del Cáucaso de Rusia, BEST utilizó 26 discos incrustados de cromo 51, un radioisótopo de cromo sintético, una fuente de neutrinos electrónicos de 3,4 megakoures y un haz común interno-externo. , el metal plateado también se ha utilizado en experimentos anteriores o en la construcción de un solo tanque en el pasado. La reacción de electrones de cromo 51-galio con neutrones produce 71 isótopos de germanio.

La producción medida de 71 en Alemania fue entre un 20 % y un 24 % inferior a la esperada según los modelos teóricos. Esta discrepancia es consistente con la anomalía observada en experimentos previos.

BEST se basa en el experimento del neutrino solar, el experimento del galio soviético-estadounidense (SAGE), en el que el Laboratorio Nacional de Los Álamos ha realizado importantes contribuciones desde finales de la década de 1980. En este experimento se utilizaron fuentes de neutrinos de nagalio de alta intensidad. Los resultados de ese experimento (otros) mostraron una deficiencia de electrones y neutrones, un desajuste entre los resultados previstos y reales, conocida como la «anomalía del galio». La interpretación de la deficiencia puede indicar variaciones en los estados de neutrino estéril de neutrino electrónico.

El conjunto de discos de aleación de 26 cromo de cromo 51 es una fuente de neutrinos electrónicos sensibles al galio, que produce a velocidades 71 en Alemania que se pueden medir a velocidades predichas. Préstamo: AA Jeque

La misma anomalía se repitió durante el experimento BEST. Las posibles explicaciones incluyen nuevamente la variación en un neutrino estéril. La partícula hipotética puede ser una parte importante de la materia oscura, una forma prospectiva de materia que se considera que es la gran mayoría del universo físico. Sin embargo, esta interpretación puede requerir más pruebas, ya que la medición de cada tanque fue aproximadamente igual o inferior a lo esperado.

Otras explicaciones de la anomalía incluyen la posibilidad de un malentendido en el aporte teórico de la experiencia que la física misma requiere procesamiento. Elliott señala que la intersección del neutrino electrónico nunca ha sido medida por estas energías. Por ejemplo, una contribución teórica a la medición de la sección transversal que es difícil de establecer es la densidad de electrones en el núcleo atómico.

La metodología del experimento se ha revisado a fondo para garantizar que no se cometieron errores en aspectos del estudio, como la ubicación de la fuente de radiación o el funcionamiento del sistema de medición. Las repeticiones posteriores del experimento, si se realizan, pueden involucrar otras fuentes de radiación con mayor energía, vida media más larga y sensibilidad a longitudes de onda más cortas.

Enlaces:

«Resultados del experimento de Baksan sobre transiciones estériles (BEST)» por VV Barinov et al., 9 de junio de 2022. Cartas de revisión física:.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.232501:

«Transiciones de electrones-neutrinos a estados estériles en el experimento BEST» VV Por Barinov և Otros, 9 de junio de 2022 Resumen físico C:.
DOI: 10.1103 / PhysRevC.105.065502:

Financiamiento: Departamento de Energía, Oficina de Ciencias, Oficina de Física Nuclear.