Hallo Zusammen,
Wurden Beweise für ein neues Elementarteilchen gefunden.?Ein Experiment im
Fermi National Accelerator Laboratory nahe Chicago hat weit mehr Elektron-Neutrinos entdeckt als vorhergesagt, ein möglicher Vorbote eines revolutionären neuen Elementarteilchens, das
sterile Neutrino genannt wird, obwohl viele Physiker skeptisch bleiben.
Innerhalb des MiniBooNE-Tanks fangen Photodetektoren das Licht ein, das entsteht, wenn ein Neutrino mit einem Atomkern wechselwirkt.
Ein neuer Bericht eines Neutrino-Experiments im
Fermi National Accelerator Laboratory in der Nähe von Chicago sorgt für Begeisterung und Verblüffung bei den Physikern. Das MiniBooNE-Experiment hat weit mehr Neutrinos eines bestimmten Typs als erwartet entdeckt, ein Befund, der am leichtesten durch die Existenz eines neuen Elementarteilchens erklärt werden kann: ein "steriles" Neutrino, das noch seltsamer und zurückgezogener ist als die drei bekannten Neutrino-Typen. Das Ergebnis scheint die anomalen Ergebnisse eines jahrzehntelangen Experiments zu bestätigen, bei dem MiniBooNE speziell dafür entwickelt wurde, das System zu überprüfen.
Die Existenz eines
sterilen Neutrinos würde die Physik von der kleinsten bis zur größten Skala revolutionieren. Es würde schließlich das Standardmodell der Teilchenphysik brechen, das seit den 1970er Jahren regiert. Es würde auch "ein neues Standardmodell der Kosmologie" verlangen, sagte Dodelson. "Es gibt andere mögliche Risse im Standardbild", fügte er hinzu. "Das Neutrino-Paradox könnte den Weg zu einem neuen, besseren Modell weisen."
Neutrinos sind winzige Teilchen, die jede Sekunde um Milliarden in unseren Körpern passieren, aber selten miteinander interagieren. Sie oszillieren ständig zwischen drei bekannten Arten, die
Elektron, Myon und Tau bezeichnet werden. Das MiniBooNE-Experiment schießt einen Strahl Myon-Neutrinos auf einen riesigen Öltank. Auf dem Weg zum Tank sollten sich einige dieser Myon-Neutrinos mit einer Geschwindigkeit, die durch den Massenunterschied zwischen den beiden bestimmt wird, in Elektron-Neutrinos umwandeln. MiniBooNE überwacht dann die Ankunft von Elektron-Neutrinos, die in den seltenen Fällen, in denen sie mit Ölmolekülen interagieren, charakteristische Strahlungsblitze erzeugen. In seinem 15-jährigen Lauf hat MiniBooNE ein paar hundert Elektronenneutrinos mehr registriert als erwartet.
Die einfachste Erklärung für die überraschend hohe Zahl ist, dass einige Myon-Neutrinos in eine andere, schwerere vierte Art von Neutrino oszillieren, eine sterile, dh sie interagiert nie mit etwas, das kein Neutrino ist, und dass einige davon schwer steril sind. Neutrinos oszillieren dann zu Elektron-Neutrinos. Die größere Massendifferenz schreibt eine höhere Oszillationsrate und mehr Detektionen vor.
Wenn sterile Neutrinos die neuen Ergebnisse erklären, haben Physiker Schwierigkeiten zu sehen, wie die Eigenschaften dieser neuen Teilchen mit allem, was wir wissen, kompatibel sein können.
Die Verwirrung hat viele Experten dazu gebracht, ihren Optimismus zu zügeln und vermuten, dass sowohl MiniBooNE als auch LSND einem unbekannten Fehler zum Opfer gefallen sind.
Nach der Aussage von Neal Weiner, ein theoretischer Physiker an der New York University, ist es klar, dass es etwas zu verstehen gibt, und er hofft natürlich, dass es ein viertes Neutrino ist. Das heißt, dies wäre das erste entdeckte Teilchen jenseits des Standardmodells, also ist die Schwelle für die Beweise offensichtlich sehr hoch.
Eine definitive Antwort wird mit zukünftigen Experimenten kommen, einschließlich mit IsoDAR, vorgeschlagen von Conrad und vielen ihrer Kollegen.
http://www.lns.mit.edu/~saxani/isodar.htmlQuelle:
https://www.quantamagazine.org/evidence-found-for-a-new-fundamental-particle-20180601/https://www-boone.fnal.gov/index.htmlhttp://www.sciencemag.org/news/2018/06/reports-sterile-neutrino-s-resurrection-may-be-greatly-exaggeratedhttps://arxiv.org/abs/1805.12028https://arxiv.org/pdf/1805.12028.pdf Sterile Neutrinos MiniBooNE • Neues aus dem Universum | Josef M. GaßnerEdit: habe das Wort "Grundteichen" durch Elementarteilchen ausgetauscht.GertrudMit den besten Grüßen
Gertrud
