Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Onderzoekers tonen aan dat neutrino's niet alleen volledige treffers kunnen veroorzaken, maar ook 'vluchtige slagen'

Op het gebied van subatomaire deeltjes worden neutrino's vaak gezien als ongrijpbare, spookachtige entiteiten die door de materie gaan zonder een spoor achter te laten. Een recent onderzoek, uitgevoerd door een team van internationale onderzoekers, heeft echter licht geworpen op een nieuw aspect van neutrino-interacties:ze kunnen niet alleen volledige treffers veroorzaken, maar ook vluchtige slagen.

Neutrino's zijn subatomaire deeltjes die worden geclassificeerd als elementaire deeltjes. Ze zijn ongelooflijk klein, met een massa die minder dan een miljoenste van de massa van een elektron bedraagt. Neutrino's zijn ook elektrisch neutraal, wat betekent dat ze geen elektrische lading dragen.

Een van de unieke eigenschappen van neutrino’s is hun vermogen om door materie te dringen zonder opgemerkt te worden. Dit komt omdat ze zeer zwak interageren met andere deeltjes. In feite passeren biljoenen neutrino's elke seconde ons lichaam zonder dat we ze zelfs maar merken.

De recente studie, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Physics, suggereert echter dat neutrino's soms met materie kunnen interageren op een manier die nog niet volledig wordt begrepen. De onderzoekers voerden een reeks experimenten uit met behulp van een neutrinostraal uit het T2K-experiment in Japan. Het T2K-experiment is ontworpen om neutrino-oscillaties te bestuderen, een fenomeen waarbij neutrino’s tijdens hun reizen van het ene type naar het andere kunnen veranderen.

In de experimenten merkten de onderzoekers op dat sommige neutrino's op een manier met de atoomkernen in wisselwerking stonden, waardoor ze zich verspreidden. Deze verstrooiing resulteerde in de productie van secundaire deeltjes, zoals protonen en pionen.

De onderzoekers geloven dat deze verstrooiing te wijten is aan een nieuw type neutrino-interactie dat nog niet eerder is waargenomen. Ze stellen voor dat deze nieuwe interactie wordt gemedieerd door een hypothetisch deeltje dat het 'zware neutrale lepton' wordt genoemd. Er wordt aangenomen dat het zware neutrale lepton veel zwaarder is dan het elektron, en het zou de waargenomen verstrooiing van neutrino's kunnen verklaren.

De ontdekking van dit nieuwe type neutrino-interactie zou belangrijke implicaties kunnen hebben voor ons begrip van de fundamentele krachten van de natuur. Het zou ook kunnen helpen om licht te werpen op het mysterie van neutrino-oscillaties.

Verdere experimenten zijn nodig om het bestaan ​​van het zware neutrale lepton te bevestigen en de eigenschappen ervan in meer detail te bestuderen. De recente studie levert echter intrigerend bewijs voor een nieuw type neutrino-interactie dat een revolutie teweeg zou kunnen brengen in ons begrip van deze ongrijpbare deeltjes.