Кон крајот на минатиот месец, на серверот за научни трудови и вести arXiv.org, беше објавено дека детекторот на честички MiniBooNE забележал збунувачко изобилство од лесни субатомски честички и од нивните антиматериски парови, антинеутрина. Откритието го пресликува откритието на вишок неутрина забележани пред повеќе од две децении. Ова совпаѓање на резултатите ги поттикна научните кругови да го постават прашањето за можно постоење на нов вид субатомски честички наречени “стерилни неутрино“ честички. Овие честички се уште помистериозни од обичните неутрина, коишто и онака тешко се “фаќаат”.
Новиот вид на неутрина, доколку се потврди нивното постоење, ќе ги промени основите на физијата на честички и може да ја реши загатката за постоењето на темната материја, ви текнува, онаа мистериозна материја којашто сочинува најголем дел од материјата во универзумот.
Новото истражување е спроведено со детекторот на неутрина MiniBooNE, додека вишокот од неутрина во првиот случај беше откриен со друг уред, наречен детектор за неутрина со течен сцинтилатор, којшто функционираше во 90-тите години од минатиот век, во Националната лабораторија во Лос Аламос во Ново Мексико, САД. Два многу различни детектора, а ист резултат – тоа не може да биде случајно.
Показатели за вишок неутрина имало и во претходните резултати од MiniBooNE, којшто е во функција од 2002 година во Фермилаб (Fermilab) во Батавија, Илиноис во САД. Новото истражување вклучува двојно повеќе податоци, што напливот од вишок на неутрина го прави премногу забележлив за да се припише на грешка.
Сепак, некои физичари се сомневаат дали вишокот сигнали се навистина добиени од неутрина, поради можноста друг вид на честички да реагираат на сличен начин којшто наликува на неутрино.
Неутрино честичките имаат три познати типа – електронски неутрина, муонски неутрина и тау неутрина, именувани според електроните и нивните тешки сродници муоните и тау-честичките. Необично е тоа што неутрино честичките може да се претопат од еден во друг тип, па така честичката којашто започнала како муон неутрино, подоцна може да се открие како електронско неутрино.
Во новиот експеримент, научниците испукале снопови од муонски неутрина и антинеутрина кон MiniBooNE и пребарувале честички коишто се претвориле во електронски неутрина. Користејќи голем резервоар од минерално масло, опремен со детектори чувствителни на светлина, MiniBooNE барал траги од мали блесоци од светлина коишто ги создаваат електронските неутрина и антинеутрината при нивните интеракции. Истражувачите забележале 2 437 интеракции, што е бројка за околу 460 поголема од предвидената.
Овој вишок укажува на потенцијално постоење на стерилни неутрина, што може да го промени начинот на којшто неутрината се претвораат од еден во друг тип, предизвикувајќи преминување на муонски неутрина во неутрина од електронски тип во поголем број од очекуваното. Ако обичните неутрина ретко реагираат со материјата, стерилните неутрина воопшто, пак, не реагираат, освен преку преку гравитацијата.
Стерилните неутрина се предложени како можен кандидат за чинители на темната материја. Но, за да се објаснат резултатите од MiniBooNE, стерилните неутрина би требало да се релативно лесни – премали за објаснување на темната материја. Сепак, постоењето на светли стерилни неутрина може да укажува на постоење и на потешки стерилни неутрина.
Друго неправилно однесување на неутрините се покажало и при експериментите за мерење на производството на електронски антинеутрина во нуклеарните реактори. При овие експерименти, забележани се помал број интеракции од очекуваното, резултат којшто би можел да се објасни со присуството на стерилни неутрина. Но, постои неконзистентност: присуството на стерилни неутрина би требало да предизвика намалување на количината на муон неутрина во другите експерименти, а тоа не било забележано. Ова значи дека објаснувањето најверојатно е покомплицирано, и дека е голема веројатноста да постои повеќе од еден вид стерилни неутрина.
Сè уште не е јасно како различните резултати од различните експерименти со неутрина се вклопуваат во големата слика. Засега, новата студија им создаде само нови главоболки на физичарите коишто допрва треба да завршат со толкувањето на резултатите.