Ученые исключили существование четвертого нейтрино

Международная коллаборация ученых, работающих над экспериментом MicroBooNE в Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми (США), объявила, что не нашла доказательств существования четвертого типа нейтрино, известного как стерильное нейтрино. Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature, с вероятностью 95% исключают эту популярную гипотезу, призванную объяснить давнюю аномалию в поведении этих частиц.

Ограничения на параметры модели осцилляций с четырьмя нейтрино. Автор: Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09757-7

Десятилетиями физики наблюдали, как нейтрино — субатомные частицы, пронизывающие всю Вселенную, — ведут себя не в полном соответствии со Стандартной моделью физики частиц. Одним из самых многообещающих объяснений было существование стерильного нейтрино, которое, в отличие от трех известных типов (электронное, мюонное и тау-нейтрино), практически не взаимодействует с веществом.

Эксперимент MicroBooNE, собиравший данные с 2015 по 2021 год, использовал высокочувствительный детектор для наблюдения за поведением тысяч нейтрино от двух разных пучков. Если бы стерильное нейтрино существовало, оно оставило бы четкий след. Однако исследователи не нашли никаких свидетельств его присутствия.

Джастин Эванс, профессор физики элементарных частиц Манчестерского университета и сопредседатель коллаборации MicroBooNE, отметил: «Каждый раз, когда вы исключаете одно из возможных мест, где может скрываться физика за пределами Стандартной модели, это заставляет искать в других. Этот результат действительно подстегнет творческий поиск в сообществе физиков нейтрино для разработки новых захватывающих способов поиска новой физики».

Хотя этот результат закрывает одно из объяснений аномалий, сама загадка остается. Ученые продолжают анализировать оставшиеся данные MicroBooNE, а другие эксперименты в программе исследований нейтрино на короткой базе также заняты поиском ответов.

Больше информации: Search for light sterile neutrinos with two neutrino beams at MicroBooNE, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09757-7