Otkrivena čestica koja ne bi trebala postojati

Neutrini su električki neutralne elementarne čestice iz skupine leptona, zbog čega na njih osim gravitacijske djeluje još samo slaba nuklearna sila. Do sada se smatralo da postoje tri vrste neutrina koje su pridružene trima vrstama nabijenih leptona, odnosno elektronski, mionski i tau neutrino.

Prije više desetljeća znanstvenici su pomoću LSND detektora (Liquid Scintillator Neutrino Detector) otkrili slabe dokaze o postojanju četvrte vrste, takozvanih "sterilnih neutrina", čestica koje prolaze kroz materiju bez ikakve interakcije s njom. Na žalost ti se rezultati kasnije nisu mogli replicirati godinama, no eksperimenti LSND i MiniBooNE, nasljednik eksperimenta u Fermilabu, sada donose dosad najbolje dokaze o njihovom postojanju, što se detaljno objašnjava u znanstvenom radu koji možete pronaći ovdje.

Kako valovi neutrina putuju kroz svemir, povremeno osciliraju prebacujući se iz jedne vrste u drugi. LSND i MiniBooNE uključuju ispaljivanje mlazova neutrina ka detektoru koji se nalazi skriven iza izolatora koji blokira svaku drugu vrstu zračenja.

Oba eksperimenta su donijela više detekcija neutrina nego što je to moguće prema opisu u Standardnom modelu, što sugerira da neutrini osciliraju u skrivene "sterilne" neutrine. Mada ovo još uvijek nije dokaz, eksperimenti su ukazali znatno više oscilacija nego što bi trebalo biti za samo tri vrste neutrina, što ukazuje na postojanje nove čestice ili dosad nepoznatih sila koje nastaju u interakciji s opremom korištenom u eksperimentima.

Ukoliko se pokaže da sterilni neutrini doista postoje, to bi nam moglo još malo pojasniti sastav svemira, posebice prirodu tamne materije, odnosno doprinijeti u boljem shvaćanju asimetrije između materije i antimaterije i dati nam odgovor na pitanje zašto se svemir primarno sastoji od materije, a ne antimaterije.