Experimenten hebben afwijkingen gesignaleerd die wijzen op een nieuw type neutrino, een die verder zou gaan dan het standaardmodel van deeltjesfysica en misschien een poort zou openen naar de donkere sector. Maar niemand heeft dit hypothetische deeltje ooit rechtstreeks waargenomen.

Nu staan ​​een kwantumdetector voor donkere materie en een voorgestelde deeltjesversneller, bedacht door machinaal leren, klaar om te bewijzen of het steriele neutrino bestaat.

De IsoDAR-cyclotron zou tien keer meer bundelstroom leveren dan welke bestaande machine dan ook, volgens het team van MIT dat het heeft ontworpen. Slechts een kleine ondergrondse voetafdruk innemend, het cyclotron kan binnen vijf jaar definitieve tekenen van steriele neutrino's geven.

Tegelijkertijd, die intense straal zou een groot probleem bij de behandeling van kanker kunnen oplossen:voldoende radioactieve isotopen produceren om kankercellen te doden en tumoren te scannen. De straal kan grote hoeveelheden medische isotopen produceren en zelfs ziekenhuizen en kleinere laboratoria zelf laten maken.

"Er is een direct verband tussen de technologie die kan worden gebruikt om ons universum te begrijpen, en de technologie die kan worden gebruikt om mensenlevens te redden, " zei Loyd Waites, een MIT Ph.D. kandidaat die de plannen zal bespreken tijdens de najaarsvergadering van 2021 van de APS-divisie Kernfysica.

Van de bestaande steriele neutrino-jagers, een van de krachtigste ter wereld beschikt over een enkele detector. De BeEST (uitgesproken als "beest") klinkt misschien als een kolos, maar het experiment gebruikt één kwantumsensor om nucleaire terugslagen te meten van de "kick" van een neutrino.

Deze schone methode zoekt naar het mysterieuze deeltje zonder de extra hindernis van het zoeken naar zijn interacties met normale materie. Slechts een maand testen leverde een nieuwe benchmark op die een breed massabereik bestrijkt - van toepassing op veel grotere steriele neutrino-experimenten zoals KATRIN.

"Dit eerste werk sluit het bestaan ​​​​van dit type steriele neutrino al uit tot 10 keer beter dan alle eerdere vervalexperimenten, " zei Kyle Leach, een universitair hoofddocent aan de Colorado School of Mines, wie de eerste resultatenronde presenteert (recent gerapporteerd in Fysieke beoordelingsbrieven ) op de vergadering.

de BeEST, een samenwerking van 30 wetenschappers van 10 instellingen in Noord-Amerika en Europa, is ook het eerste project dat met succes beryllium-7 gebruikt, beschouwd als de ideale atoomkern voor de steriele jacht op neutrino's. De volgende stap:de BeEST-setup schalen naar veel meer sensoren, gebruik van nieuwe supergeleidende materialen.