Les scientifiques ont confirmé l’existence possible d’une nouvelle particule fondamentale, le neutrino stérile. De telles particules interagissent uniquement par la gravité et par aucune autre force dans le modèle standard de la physique des particules.
Les résultats de l'expérience Baksan (BEST) confirment les anomalies découvertes lors des premières expériences sur les sources de neutrinos solaires. BEST a irradié un pot de gallium, un métal argenté et mou, liquide à température ambiante, en utilisant une source de neutrinos de haute intensité produite par la désintégration du chrome radioactif. Les neutrinos réagissent dans le gallium pour produire l'isotope germanium-71. Cet isotope peut être extrait du gallium et compté.
Les chercheurs ont découvert que la quantité de germanium était bien inférieure à celle attendue sur la base de ce que l’on savait de la physique nucléaire. Les scientifiques ont également découvert des anomalies similaires en gallium lors d’une expérience précurseur.
L'expérience a révélé que le produit 71 du germanium était de 20 à 24 pour cent inférieur à celui prévu, sur la base de la puissance de la source de neutrinos et de la compréhension des scientifiques sur la manière dont les neutrinos sont absorbés. Ces résultats vont à l’encontre des prédictions théoriques. Cependant, ils concordent avec des résultats antérieurs que les scientifiques appellent une anomalie du gallium.
Les chercheurs ont divisé la cible en parties intérieure et extérieure pour rechercher des indicateurs d'oscillations de neutrinos. C'est un phénomène connu selon lequel les neutrinos électroniques se transforment en une autre « saveur », comme les neutrinos du muon, en raison du fait que les neutrinos ont une masse. Les chercheurs n’ont observé aucun signe de ces oscillations. L'origine de l'anomalie reste un mystère.
BEST est une expérience située à 1,6 km sous terre à l'observatoire de neutrinos du mont Buck, dans les montagnes du Caucase en Russie. Son objectif est d'explorer les défauts des neutrinos électroniques (NE) précédemment signalés dans quatre expériences d'étalonnage menées par SAGE et la Collaboration GALLEX Solar Neutrino. Dans l’étude, les chercheurs ont utilisé environ 47 tonnes de gallium (Ga) métallique liquide, divisées en deux zones concentriques, comme cibles pour absorber les neutrinos via la réaction 71Ga(ne,e)71Ge. Ils ont placé la source de neutrinos de chrome 51 au centre de la cible de gallium et ont irradié deux zones simultanément. Étant donné que la longueur du trajet des neutrinos dans chaque région est d’environ un mètre, BEST présente une sensibilité élevée aux oscillations se produisant à cette échelle, équivalente à une différence d’environ 1 eV2 dans le carré de la masse du neutrino (un très petit ordre de grandeur dans le monde de la physique nucléaire). Les chercheurs ont mesuré l’intensité de la source de neutrinos en utilisant la calorimétrie et d’autres méthodes avec une précision supérieure à 1 %. La valeur minimale de la section efficace d'absorption des neutrinos est fixée par la durée de vie connue du germanium-71 pour la capture d'électrons.
La persistance de cette anomalie est surprenante. Cela pourrait annoncer un artefact expérimental inconnu qui n’a pas encore été découvert, ou cela pourrait annoncer une nouvelle physique qui pourrait expliquer l’absence inattendue de neutrinos.
Compilé à partir de /ScitechDaily