"Ремонтні роботи на Великому адронному колайдері успішно завершено, і вчені відновили проведення експериментів. Найцікавіший з останніх стосується тестування моделі, розробленої для роз'яснення унікальної маси нейтрино - електрично нейтральних частинок, які слабо взаємодіють із фізичними об'єктами Всесвіту.
Коливання нейтрино
У рамках Стандартної моделі кварки й електрони отримують свою масу завдяки взаємодії з фундаментальним полем, асоційованим із бозоном Гіггса. Однак для нейтрино цей механізм не застосовується, оскільки маса нейтрино не пояснюється механізмом Хіггса. У зв'язку з цим фізики досліджують альтернативні підходи до визначення маси нейтрино."
Найпоширеніша теорія передбачає, що легке нейтрино утворює пару з гіпотетичним важким нейтрино. У цій моделі важче нейтрино відіграє роль дорослого, який піднімає дитину вгору, що дає змогу нейтрино "переймати" невелику масу. Однак для підтвердження цієї моделі нейтрино повинні бути не відрізняються від частинок Майорани, тобто мати симбіотичний зв'язок із частинками антиматерії.
Тестування гіпотези
В останньому дослідженні команда CMS перевірила цю модель, досліджуючи наявність нейтрино Майорани в даних високоенергетичних зіткнень на Великому адронному колайдері.
Наразі опрацьовано результати експериментів, проведених у період з 2016 по 2018 роки. Передбачається, що в разі існування нейтрино Майорани, аналізовані зіткнення призводили б до утворення двох мюонів (важчих аналогів електрона) з однаковим електричним зарядом, а також двох "потоків" частинок з високою сумарною масою і великою відстанню між ними.
Після визначення і видалення фонових подій зіткнень, що виглядали майже так само, як і розшукувані події, дослідники з CMS не виявили жодних доказів існування нейтрино Майорани.
Однак їм вдалося встановити нові межі для параметра моделі коливань, що описує квантове змішування між відомим легким нейтрино і передбачуваним важким нейтрино.
Результати включають обмеження для важкого майоранівського нейтрино з масами, що перевищують 650 мільярдів і 2 трильйонів електронвольт.
Оскільки Великий адронний колайдер буде перезапущено 22 квітня, команда CMS з нетерпінням чекає на нові дані, які можуть бути оброблені вже восени поточного року.
