Neutrino sunt particule minuscule care pot trece prin orice, arareori interacționând cu materia. Sunt cele mai abundente particule din Univers, iar trilioane dintre ele trec prin corpurile noastre în fiecare secundă, fără să ne dăm seama. Cu toate acestea, oamenii de știință întâmpină în continuare dificultăți în a le înțelege, informează miercuri Reuters.

Un nou studiu care combină rezultatele furnizate de două experimente majore cu neutrino, realizate în Japonia și Statele Unite, oferă unele dintre cele mai bune informații obținute până acum despre aceste particule fantomatice.

Particulele neutrino, formate în locuri precum nucleul Soarelui și stelele care explodează, există în trei tipuri sau 'arome' și se pot schimba de la un tip la altul - capacitate denumită oscilație - pe măsură ce se deplasează. Noul studiu oferă informații despre diferența de masă care există între tipurile de neutrino, o chestiune cheie rămasă până acum fără răspuns.

Neutrino sunt particule elementare, ceea ce înseamnă că nu sunt construite din elemente mai mici, iar acest detaliu face din ele unul dintre elementele fundamentale ale cosmosului. Spre deosebire de alte particule, cum ar fi protonii și electronii, particulele neutrino nu au nicio sarcină electrică.

Așadar, de ce este important să înțelegem particulele neutrino? Ele ar putea fi cheia pentru a dezlega anumite mistere ale Universului, cum ar fi originea materiei și prevalența acesteia în cosmos față de antimaterie, natura materiei întunecate și a energiei întunecate și mecanismele interne ale supernovelor.

Experimentul NOvA trimite un fascicul subteran de neutrino la aproximativ 810 km de sursa sa din Laboratorul Național al Acceleratorului Fermi din cadrul Departamentului de Energie al SUA, lângă Chicago, către un detector din Ash River, Minnesota. Experimentul T2K trimite un fascicul de neutrino la aproximativ 295 km prin scoarța terestră, de la sursa sa din orașul costier japonez Tokai, până la un detector din orașul Kamioka.

Ambele experimente explorează oscilația particulelor neutrino, dar utilizează energii diferite ale neutrino, distanțe diferite și detectoare proiectate diferit. Prin combinarea descoperirilor făcute după aproape un deceniu de observații în cadrul NOvA și T2K, cercetătorii au făcut progrese în înțelegerea particulelor neutrino, prezentate într-un studiu publicat miercuri în revista Nature.

'La prima vedere, existau semne de întrebare cu privire la compatibilitatea rezultatelor T2K și NOvA. Am aflat că sunt foarte compatibile', a declarat fizicianul Kendall Mahn de la Universitatea de Stat din Michigan, totodată unul dintre purtătorii de cuvânt ai echipei de cercetare T2K.

Oamenii de știință nu cunosc masa celor trei tipuri de neutrino și nici care este cel mai ușor dintre ele, o problemă pe care cercetătorii o numesc 'ordonarea masei neutrino' și care are implicații majore pentru fizică.

'Deși va trebui să așteptăm puțin mai mult înainte de a ști care neutrino este cel mai ușor, acest studiu a măsurat mica diferență de masă ce există între două dintre cele trei tipuri de neutrino cu o acuratețe fără precedent - o incertitudine mai mică de 2% - ceea ce o face să fie una dintre cele mai precise măsurători ale acestui parametru realizate vreodată', a declarat Zoya Vallari, fizician la Universitatea de Stat din Ohio și cercetătoare la NOvA.

Cele două experimente investighează, de asemenea, dacă neutrino și particulele lor omoloage, numite antineutrino, se schimbă de la un tip la altul în mod diferit unul față de celălalt.
'Această întrebare este deosebit de importantă deoarece ar putea contribui la explicarea unuia dintre cele mai mari mistere din fizică: de ce Universul este alcătuit în mare parte din materie în loc de antimaterie. La Big Bang, materia și antimateria ar fi trebuit să existe în cantități egale și să se distrugă reciproc. Dar, cumva, materia a învins și noi suntem aici datorită ei', a declarat Zoya Vallari.

Găsirea de răspunsuri la întrebări fundamentale despre Univers necesită o precizie extrem de mare și încredere statistică, a mai spus Zoya Vallari, iar o altă generație de experimente mari cu neutrino se află deja la orizont.

Experimentul DUNE, condus de Fermilab, este în construcție în statele americane Illinois și Dakota de Sud. Hyper-Kamiokande este în construcție în prefectura Gifu din Japonia. Alte eforturi deja în desfășurare includ un proiect în China numit JUNO și telescoape care captează neutrino veniți din spațiu, cum ar fi KM3NeT și IceCube.

'Neutrino au proprietăți unice și încă învățăm multe lucruri despre ei', a declarat Kendall Mahn. AGERPRES/(AS - redactor: Florin Bădescu, editor online: Ady Ivaşcu)