Приближается к неуловимой частицы

В стремлении доказать, что материя может быть произведено без антиматерии, эксперимента GERDA в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии ищет следы безнейтринного двойного бета-распада. Эксперимент имеет наибольшую чувствительность во всем мире для обнаружения распада в вопрос. Чтобы еще больше повысить шансы на успех последующих проектов, легенда, использует еще более изысканный эксперимент распада.

В то время как стандартная модель физики частиц оставалось в основном неизменным с момента его первоначальной концепции, экспериментальные наблюдения за нейтрино заставил нейтрино часть теории должна быть пересмотрена в целом.

Нейтринных осцилляций было первое наблюдение, которое не согласуется с предсказаниями и доказывает, что нейтрино имеют ненулевые массы, что противоречит Стандартной модели. В 2015 году это открытие был удостоен Нобелевской премии.

Нейтрины своими античастицами?

Кроме того, существует давняя гипотеза, что нейтрино-это так называемые частицы Майораны: в отличие от всех остальных элементов вещества, нейтрино могли бы быть их собственными античастицами. Это также помогло бы объяснить, почему существует гораздо больше материи, чем антиматерии во Вселенной.

Эксперимент Герда предназначен для изучения гипотезу Майораны осуществив поиск безнейтринного двойного бета-распада изотопа германий 76-Гэ: двух нейтронов внутри 76-Гэ ядра одновременно превращаются в два протона с испусканием двух электронов. Этот распад запрещен в Стандартной модели, потому что два антинейтрино — балансирование — антиматерия не хватает.

Технический университет Мюнхена (Тум) является ключевым партнером проекта Герда (массив германиевым детектором) в течение многих лет. Профессор Стефан Schönert, который возглавляет Тум исследовательской группы, спикер новый проект предание.

Эксперимента GERDA достигает экстремальных уровней чувствительности

Герда-это первый эксперимент, чтобы достичь чрезвычайно низкий уровень фонового шума и в настоящее время превышает период полувыведения чувствительности для разложения 10^26 лет. Другими словами: Герда доказывает, что процесс имеет период полураспада не менее 10^26 лет, или 10,000,000,000,000,000 раз возраст Вселенной.

Физики знают, что нейтрино по крайней мере в 100000 раз легче, чем электроны, следующего тяжелых частиц. Какая масса у них точно есть, правда, пока неизвестно, и еще одна важная тема исследования.

В стандартной интерпретации, период полураспада безнейтринного двойного бета-распада связана с особым вариантом нейтрино назвать массовыми Майораны. На основе нового лимита Герда и других экспериментов, эта масса должна быть по крайней мере в миллион раз меньше электрона, или в терминах физики, менее 0,07 до 0,16 эВ/с^2.

Согласуется с другими экспериментами

Также другие эксперименты предел массы нейтрино: миссия планка обеспечивает ограничение на другой вариант у нейтрино массы: сумма масс всех известных типов нейтрино составляет менее 0,12 до 0,66 эВ/с^2.

В распадах трития эксперимента Катрин в институте Карлсруэ (Kit) предназначен для измерения массы нейтрино с чувствительностью около 0,2 эВ/с^2 в ближайшие годы. Эти массы не непосредственно сопоставимы, но они обеспечивают перекрестную проверку на парадигме, что нейтрино-это частицы Майораны. Пока никаких расхождений не наблюдается.

От Герда в легенде

В отчетном периоде сбора данных, Герда сработали датчики с общей массой 35,6 кг на 76-й. Теперь, вновь возникшее международное сотрудничество, легенда, увеличит эту массу до 200 кг от 76-го до 2021 года и дальнейшего снижения фонового шума. Целью является достижение чувствительности 10^27 лет в течение ближайших пяти лет.