Ֆիզիկոսները ուսումնասիրում են նեյտրինոներ կոչվող մասնիկները՝ հույս ունենալով պատասխանել տիեզերքի ծագման հիմնարար հարցերին։ Նեյտրինոները՝ գրեթե զանգված չունեցող մասնիկներ, անցնում են նյութի միջով՝ լույսի արագությանը մոտ արագությամբ, ամեն վայրկյան տրիլիոնավոր քանակությամբ։
Սինսինատիի համալսարանի պրոֆեսոր Ալեքսանդր Սոուսան մասնակցում է այս ուղղությամբ իրականացվող գլոբալ հետազոտություններին և հանդիսանում է հեղինակներից մեկը նոր վերլուծական աշխատանքում, որը հրապարակվել է Journal of Physics G-ում։ Աշխատանքը շեշտադրում է փորձերի ընթացքում նկատված անոմալիաները, ներառյալ ստերիլ նեյտրինո կոչվող տեսական մասնիկի հնարավոր գոյությունը։ Այս նեյտրինոն ենթադրվում է, որ փոխազդում է միայն ձգողականության հետ՝ խուսափելով այլ հիմնական ուժերից։
Հիմնական հարցերի լուծման ճանապարհին
Նեյտրինոների ուսումնասիրության առանցքային նպատակներից մեկն է հասկանալ, թե ինչու տիեզերքում գերակշռում է նյութը՝ հակամատերիայի նկատմամբ։ «Նեյտրինոները կարող են պարունակել այս խոր հարցերի պատասխանները»,- ասաց Սոուսան։
Հեղափոխական փորձեր
Սոուսան մասնակցում է Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) նախագծին, որը գլոբալ համագործակցություն է՝ ղեկավարվող Fermilab-ի կողմից։ Այս եզակի նախագիծն օգտագործելու է երբևէ ստեղծված ամենահզոր նեյտրինոների հոսքը, որի համար դետեկտորներ են տեղադրվել 5,000 ոտնաչափ խորությամբ՝ նախկին ոսկու հանքում։ Այս խորությունը թույլ է տալիս պաշտպանվել տիեզերական ճառագայթներից և ֆոնային ռադիացիայից՝ ապահովելով մաքուր փորձեր։
«DUNE-ը կլինի երբևէ ամենաարդյունավետ նեյտրինոների փորձը»,- նշեց Սոուսան՝ ընդգծելով, որ նախագիծը կբացի նոր դռներ նեյտրինոների բնույթի ուսումնասիրության համար։
Վերլուծական հոդվածը ներառում է ավելի քան 170 մասնակից 118 հաստատություններից, ինչը շեշտում է ժամանակակից ֆիզիկայի գլոբալ համագործակցության ծավալը։ «Սա մեծապես արդյունավետ համագործակցություն էր գիտնականների բազմազան խմբի միջև»,- նշեց Սոուսան։
Բացի DUNE-ից, Սոուսան և Սինսինատիի համալսարանի դոցենտ Ադամ Աուրիսանոն մասնակցում են Fermilab-ի մեկ այլ նախագծին՝ NOvA-ին, որը ուսումնասիրում է, թե ինչպես են նեյտրինոները փոխում իրենց «համերը»։ Նրանց վերջին հետազոտությունները ներկայացրել են նեյտրինոների զանգվածի ամենահստակ չափումները։
Ճապոնիայում կառուցվում է Hyper-Kamiokande (Hyper-K) աստղադիտարանը, որը կհամատեղի իր արդյունքները DUNE-ի հետ՝ զգալիորեն ընդլայնելով մեր գիտելիքները նեյտրինոների մասին։
DUNE և Hyper-K նախագծերի առաջընթացի հետ ակնկալվում են մեծ բացահայտումներ 2030-ականներին։ «Այս փորձերը միասին կբարձրացնեն մեր գիտելիքները աննախադեպ մակարդակի»,- ասաց Սոուսան։
Թեև նեյտրինոների ուսումնասիրությունը անմիջական ազդեցություն չունի առօրյա կյանքի վրա, այն ուղղված է մարդկության ամենահին հարցին պատասխանելու ջանքերին. ինչու է տիեզերքը գոյություն ունենում այնպիսին, ինչպիսին կա։