Нейтрино взаємодіє з вуглецем вашого організму не так, як з іншими хімічними елементами

Зазвичай нейтрино вибиває з ядер атомів всього один протон. А ось з вуглецю в вашому організмі — протон і нейтрон. Не намагайтеся повернути втрачені нейтрони: бути може, саме вони наведе нас на слід загадкових перетворень частинки. Колаборація MINERvA, що працює в Національної прискорювальної лабораторії ім. Енріко Фермі (США), виявила, що наш старий знайомий нейтрино, можливо, більш потайливий, ніж ми про нього думали.

Нейтринний детектор MINERvA, за допомогою якого було виявлено незвичайне взаємодія нейтрино з вуглецем в складі органічних молекул. (Тут і нижче ілюстрації Cindy Arnold.)

Зазвичай нейтрино проходить через товщу речовини — включаючи нашу планету — досить легко, лише зрідка контактуючи з ядрами атомів. Вимірюючи взаємодія цієї частки з шарами різних матеріалів, фізики використовували ті чи інші види пластиків, і виявилося, що взаємодія нейтрино з ядрами вуглецю в пластикових шарах детектора не було схоже на те, що було при контакті з ядрами інших атомів.

Зазвичай при зіткненні электронейтрального ядра атома вуглецю і такого ж нейтрино утворюються дві протилежно заряджені частинки — протон (позитивний) і мюон (негативний). Але, згідно з підсумками експериментів 2010 і 2011 рр., науковий аналіз яких завершено тільки зараз, іноді ядро атома після удару нейтрино «випльовує» не один протон, а протон разом з нейтроном. Причому для атомів вуглецю в пластиках така ситуація складалася в 25% випадків.

Іншими словами, в «пластику» вашого організму кожне четверте потрапляння нейтрино вибиває не тільки «покладений» протон, але і «надплановий» нейтрон.

Аналогічна ситуація складалася і в дослідах з антинейтрино. Схоже, в таких випадках нейтрино «сприймало» нейтрони і протони в ядрі вуглецю як пари, а не поодинці. «Можна сказати, що ядро атома вуглецю в дійсності складався з шести протон-нейтронних пар, — пояснює Дебора Харріс (Deborah Harris), один із спікерів MINERvA. — Тобто, коли було потрапляння в протон, його не уникав і нейтрон».

Як вважають вчені, що відбувається може бути пов’язано з нейтринної осциляцією — не так давно відкритої здатністю нейтрино переходити з одного стану в інший (скажімо, було електронного нейтрино, а стало мюонное або таонное).

Звіт про дослідження незабаром з’явиться в журналі Physical Review Letters, а з його препринтом можна ознайомитися тут.

Підготовлено за матеріалами Scientific American. Зображення на заставці матеріалу належить Shutterstock.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *