Эксперименты с нейтрино позволят объяснить барионную асимметрию Вселенной
AstroNews.ru - 07 Февраля 2015 16:43:08
Нейтрино — субатомные остатки ранней Вселенной — представляют собой высокоэнергетические частицы, пролетающие со скоростью, близкой к скорости света, почти сквозь любые объекты нашего мира, однако при этом нейтрино очень редко реагируют с другими частицами материи. Большая часть нейтрино в нашей Вселенной образовалась в результате Большого Взрыва, произошедшего примерно 14 миллиардов лет тому назад, однако много таких частиц продолжает образовываться и в настоящее время в ходе ядерных реакций, протекающих в звездах, а также внутри построенных человечеством ядерных реакторов и ускорителей частиц.
Эти призрачные частицы представляют большой интерес для физиков, поскольку могут помочь объяснить, каким образом в первые моменты после Большого Взрыва материя смогла уничтожить антиматерию, что позволило частицам во Вселенной соединяться между собой, образуя атомы, молекулы, химические элементы и соединения, которые, в свою очередь, формировали и до сих пор продолжают формировать галактики, черные дыры и планеты.
Физики из Лаборатории физики высоких энергий Виргинского университета принимают активное участие в эксперименте по изучению нейтрино, получившем название NOVA и проводимом в настоящее время в Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми (Fermilab), США. Этот эксперимент призван помочь исследователям ответить на главные вопросы, касающиеся происхождения материи. Построенный физиками для этого эксперимента детектор частиц представляет собой устройство весом в 14000 тонн, напичканное электроникой, общая стоимость которой оценивается в 280 миллионов USD.
Этот детектор станет одним из двух массивных детекторов частиц недавно стартовавшего крупного проекта по изучению нейтрино. Первый из детекторов проекта находится на территории Fermilab и называется Ближним детектором, а второй – Дальний детектор — находится в штате Миннесота. Ускоритель частиц будет направлять потоки нейтрино через детекторы, что позволит ученым регистрировать в обычных условиях довольно редкие случаи взаимодействия нейтрино с материей на регулярной основе.
Целью эксперимента, который будет продолжаться на протяжении шести ближайших лет, является исследование процессов превращение нейтрино разных типов (т.н. «вкусов») друг в друга. А это, в свою очередь, позволит ученым объяснить, почему в ранней Вселенной нормальная материя возобладала над антиматерией, несмотря на изначальное присутствие во Вселенной вещества обоих типов примерно в равных количествах.