Nee, STEREO heeft geen steriele neutrino’s kunnen bespeuren

Voorstelling van het STEREO experiment. Credit: Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-022-05568-2

Deze week werd bekend dat natuurkundigen met het STEREO experiment, dat 10 meter van de reactorkern van het Laue–Langevin instituut in Grenoble (Fr.) is geplaatst, geen steriele neutrino’s heeft waargenomen. Er zijn drie ‘smaken’ (Engels: flavours) neutrino’s bekend, de elektrisch ongeladen elementaire deeltjes die met gemak dwars door een plaat lood van een lichtjaar diameter kunnen reizen: elektron-, muon- en tau-neutrino’s. Maar hypothetisch is er nog een vierde smaak neutrino, het zwaardere steriele neutrino, dat zelfs niet via de zwakke wisselwerking reageert met andere deeltjes, maar alleen via de zwaartekracht. Het steriele neutrino is een mogelijke kandidaat voor donkere materie, áls het bestaat tenminste. Eerdere onderzoeken met behulp van kernreactoren hadden laten zien dat er bij kernreacties minder neutrino’s worden geproduceerd dan theoretische modellen voorspellen, iets wat ze de ‘reactor antineutrino anomalie’ noemden. Neutrino’s kunnen van de ene in de andere smaak overgaan door wat ze neutrino-oscillaties noemen. Is het dan niet mogelijk dat de drie bekende smaken soms oscilleren in een vierde smaak, het steriele neutrino, zo was de gedacht bij veel natuurkundigen.

Met STEREO werden tussen 2017 en 2020 meer dan 100.000 neutrino’s waargenomen, geproduceerd door de splitsing van uranium-235 atomen, maar daar kwam geen enkel signaal bij kijken dat wijst op steriele neutrino’s. Uit het experiment bleek dat eerdere voorspellingen over de hoeveelheid geproduceerde neutrino’s onjuist waren. En daarmee lijken de experimenten een bevestiging van het Standaard Model, dat alleen de drie bekende smaken neutrino’s verondersteld.

When our research reactor makes the ‘News and Views’ in @Nature 👌🏽
“the impressive precision of the STEREO experiment has ensured that the sterile neutrino is no longer a viable explanation, putting to rest one hypothesis and opening the field for others. ” https://t.co/uuLxbSoUW8 pic.twitter.com/Zkn2ocRpIM

— Institut Laue-Langevin (@ILLGrenoble) January 12, 2023

Meer informatie is te vinden in het vakartikel van David Lhuillier, STEREO neutrino spectrum of 235U fission rejects sterile neutrino hypothesis, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-022-05568-2. www.nature.com/articles/s41586-022-05568-2.

Bron: Phys.org.

Gerelateerde Astroblogs:

Donkere fotonen kunnen goed de g-2 anomalie verklaren Botsende neutronensterren kunnen wijzen op Nieuwe Natuurkunde, zoals axionen