Ученые представили результаты уникального эксперимента по физике нейтрино

Специалисты Баксанской нейтринной обсерватории Института ядерных исследований РАН представили результаты уникального эксперимента по поиску переходов электронного нейтрино в стерильное состояние. Статья с результатами эксперимента принята к публикации в авторитетном журнале Physical Review Letters.

Исследования взаимопереходов электронных и стерильных нейтрино выполнялись на галлий-германиевом нейтринном телескопе в Баксанской нейтринной обсерватории Института ядерных исследований РАН. Телескоп расположен на глубине 4 км в горе Андырчи в Баксанском ущелье. Работы прошли в 2019-2021 годах под руководством члена-корреспондента РАН Владимира Гаврина.

Баксанская нейтринная обсерватория ИЯИ РАН является первой в мире уникальной подземной обсерваторией в недрах горы Андырчи на Северном Кавказе. В этой обсерватории создан галлий-германиевый нейтринный телескоп, где были получены прорывные результаты в физике нейтрино: например, доказано, что источником энергии Солнца является гигантский термоядерный реактор, расположенный в его центре.

Цель эксперимента BEST — поиск переходов электронного нейтрино в стерильное состояние. Для этого при участии Госкорпорации «Росатом» и поддержке Минобрнауки РФ был разработан  компактный источник электронных нейтрино на базе изотопа Cr-51 с рекордной интенсивностью 3.4 МКи. Это первый и на сегодняшний день последний эксперимент с такой высокой интенсивностью нейтрино.

Источник был установлен в центре двух размещенных одна в другой галлиевых мишеней. В ходе эксперимента проведено 10 извлечений галлия из обеих мишеней и выполнено 20 измерений скоростей образования атомов германия в результате взаимодействия нейтрино с ядрами атома галлия в мишенях, расположенных на разных расстояниях от источника. Выделить и сосчитать отдельные атомы германия из расплава 40 тонн галлия позволила уникальная радиохимическая технология, разработанная в ИЯИ РАН.

Результаты, полученные в двух галлиевых мишенях, оказались очень близкими и при этом на 20-24% ниже ожидаемых. Этот дефицит количества нейтрино, наблюдаемый в предыдущих галлиевых экспериментах, получил название галлиевой аномалии. Он может быть результатом осцилляций между электронными и стерильными состояниями нейтрино.

Существование галлиевой аномалии впервые достоверно установлено в эксперименте BEST. Результаты BEST согласуются с переходами электронных нейтрино в стерильные состояния.

• #Физика