Новая нейтринная установка объединит Россию и Средиземное море

Физики опубликовали план нового эксперимента по физике нейтрино, в рамках которого частицы из российского ускорителя в Протвино будут исследоваться подводным детектором в Средиземном море. Расстояние между источником и приемником в 2600 километров позволит детально изучить процесс осцилляции нейтрино, а также приблизиться к ответу на вопрос, почему в видимой Вселенной материя преобладает над антиматерией. Подробности опубликованы на сервере препринтов arXiv.org.

Нейтрино — это легкие элементарные частицы, которые в огромных количествах создаются в космических процессах, а также ядерными реакторами и ускорителями частиц. Они очень слабо взаимодействуют с веществом, поэтому их регистрация затруднительна. Всего существует три типа нейтрино, которые входят в Стандартную модель. Однако эти частицы стали одним из первых указаний на неполноту данной теории, так как способны менять свой тип в результате нейтринных осцилляций. Подобный процесс выходит за рамки Стандартной модели и представляет особый интерес для фундаментальной физики. Также до сих пор точно не известны массы нейтрино, существуют лишь их оценки. Вместе с тем эти частицы должны были сыграть заметную роль в образовании крупномасштабной структуры Вселенной, но, чтобы точно выяснить степень их влияния, необходимо определить их массы.

В новой работе предлагается запуск нового нейтринного эксперимента Protvino-ORCA (P2O). Для этого потребуется улучшение имеющегося ускорителя частиц в Протвино, который в результате сможет стать мощным источником нейтрино с энергиями от 2 до 7 гигаэлектронвольт. Получающийся пучок будет направлен в сторону подводного детектора ORCA (Oscillation Research with Cosmics in the Abyss), который в данный момент строится в Средиземном море у французского города Тулон. Расстояние между установками в 2595 километров позволяет изучать с максимальной эффективностью осцилляции нейтрино с энергиями около 4—5 ГэВ. Ученые отмечают, что такие параметры являются оптимальными для определения иерархии масс нейтрино, а также изучения степени нарушения ими CP-симметрии, которая играет важную роль в попытках объяснить наблюдаемое преобладание материи над антиматерией.

Тем не менее, проект не будет реализован в течение нескольких лет. Основным затруднением является поиск финансирования для работ с ускорителем в Протвино, где понадобится не только новая система вывода пучка частиц, но и повышение интенсивности самого пучка в шесть раз. Однако авторы плана настроены оптимистично.

«Предложенный эксперимент обладает значительной поддержкой в научном сообществе по физике частиц как в Европе, так и в России», — говорит один из авторов инициативы Дмитрий Заборов из НИЦ «Курчатовский институт».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.