Международная коллаборация учёных, работающих в эксперименте MicroBooNE (Fermilab, США), опубликовала в журнале Nature итоговые результаты, которые ставят крест на одной из самых обсуждаемых гипотез в физике частиц — существовании стерильного нейтрино. Эта гипотетическая частица четвертого типа в течение трёх десятилетий рассматривалась как возможное объяснение аномалий, обнаруженных в предыдущих экспериментах LSND и MiniBooNE, где мюонные нейтрино необъяснимо часто превращались в электронные.
Эксперимент MicroBooNE, работавший с 2015 по 2021 год, использовал жидкоаргоновую времяпроекционную камеру — детектор с беспрецедентной точностью, позволяющий «видеть» следы взаимодействий нейтрино. Учёные направляли пучок мюонных нейтрино и тщательно измеряли появление электронных нейтрино. Если бы стерильное нейтрино существовало, оно вызвало бы избыток таких событий. Однако данные чётко соответствуют сценарию без стерильных нейтрино, окончательно исключая эту частицу как причину аномалий.
Этот результат, как отмечает координатор эксперимента Дэвид Карателли, означает смену парадигмы. Физикам теперь необходимо искать альтернативные объяснения аномалий в рамках более экзотических теорий, включая возможные новые взаимодействия или пересмотр фоновых процессов. Опыт и технологии, отработанные в MicroBooNE, уже используются в следующем поколении экспериментов, таких как DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment), который станет крупнейшим в мире нейтринным детектором и будет искать ответы на фундаментальные вопросы о нарушении CP-инвариантности и происхождении асимметрии материи и антиматерии во Вселенной.
