Výsledky experimentů ve Fermiho laboratořích poblíž Chicaga potvrdily předešlé hypotézy vědců výzkumného střediska v Los Alamos z devadesátých let. Ti vedle dosud známých třech druhů neutrin zpozorovali při jejich výzkumu projevy, které přikládají čtvrtému druhu jednoho z nejlehčích druhů částic. Předešlé výzkumy se v existenci tzv. sterilních neutrin neshodují.
Neutrina jsou elektricky neutrální částice řadící se do skupiny leptonů – dále nedělitelných částic působící mezi sebou slabou jadernou silou. Kromě ní podléhají v malé míře už jen gravitaci, na rozdíl od elektronů či pozitronů je lze tedy velmi obtížně detekovat. I proto dosud proběhla řada výzkumů ve snaze jejich vlastnosti ještě lépe objasnit. Dosud vědci objevili tři druhy lišící se mimo jiné svou hmotností: elektronové, mionové a tauonové neutrino.
Tajemná částice
Neutrina vznikají při beta přeměnách radioaktivních jader. Moderní věda s nimi experimentuje nejčastěji s využitím urychlovačů částic a scintilace, kdy záblesky světla vyvolané dopadem ionizujícího záření umožní určit právě počet vzniklých neutrin. V proslulém vědeckém středisku Los Alamos v Novém Mexiku byl během části projektu LSND (Liquid Scintillator Neutrino Detector) na konci minulého století naměřen vyšší počet záblesků, než vědci předpokládali. Důvodem nečekaných závěrů mohla být metodická chyba či dosud nevysvětlitelná anomálie vyplývající z povahy neutrin, nejvíce rozruchu však vyvolala teorie o existenci sterilního neutrina, které by jako jediné z dosud známých druhů neutrin nepodléhalo slabé jaderné interakci.
Naděje z Fermilabu
Na chování neutrin se od té doby zaměřilo mnoho výzkumů a některé z nich k existenci částice vybočující ze všeobecně přijímaného modelu částicové fyziky zaujaly spíše skeptický postoj. Například v rámci evropského projektu OPERA výzkumníci ze švýcarského CERNu odchylky oproti teoretickým výpočtům vůbec nezaznamenali. Hypotézu o existenci sterilního neutrina však stále drží při životě američtí vědci z Fermiho laboratoří.
Dvojitý důkaz
Výzkum MiniBooNE i aktuální série experimentů NOvA dospěly ke stejným závěrům jako pokusy z Los Alamos, vědci se tak stále možnosti detekovat hypotetickou částici nevzdávají. „Bojím se říci, že se jedná o sterilní neutrina. Mohou to být ony stejně, jako to může být něco jiného. Stejné výsledky jsme zaznamenali ve dvou experimentech s malou šancí na chybu v obou z nich,“ popisuje Richard Van de Water, jeden z vedoucích výzkumu v Los Alamos. Vědci se ve svých prohlášeních nechtějí unáhlit, vždyť právě u neutrin zpozorovali v roce 2011 údajné překročení rychlosti světla. Již o rok později však uznali, že se jednalo pouze o důsledek chyby způsobené během měření.
Zde se podívejte na video!
Foto: Los Alamos National Laboratory