Seltsame Neutrinos entziehen sich Wissenschaftler noch einmal

Wenn sie über ein Jahr immer gesucht haben schon, haben Wissenschaftler keine Spur einer schwer fassbaren Interaktion zwischen elementaren Teilchen namens Neutrinos gefunden.

Die Interaktion, in denen Neutrinos kollidieren und vernichten einander würde, würde beweisen, dass die mysteriösen Teilchen als eigene Antimaterie-Partner handeln, sagte Manfred Lindner, Direktor des Max-Planck-Instituts für Kernphysik in Deutschland.

Antimaterie-Teilchen sind subatomare Teilchen, die in der Regel entgegengesetzte Eigenschaften von normaler Materie haben. Die Antimaterie-Partner des Elektrons ist beispielsweise ein positiv geladenes Teilchen das Positron genannt.

Aber eine neue Analyse von mehr als einem Jahr im Wert von Daten setzt Grenzen, wie häufig dieses schwer fassbare Verhalten auftreten kann. Auch vorgeschlagen, dass Hinweise dieser Interaktion in einem früheren Experiment gefunden wahrscheinlich nur durch Hintergrundstrahlung waren.

Wenn das Zusammenspiel nicht mehr auftritt, haben Wissenschaftler die herrschende Theorie der Physik, das Standard-Modell zu optimieren, die versucht zu erklären, wie die winzigen Teilchen, aus denen Materie Verhalten. [6 Auswirkungen zu finden, ein Higgs-Boson]

Ultrarare event

Neutrinos gehören zu den am häufigsten vorkommenden Teilchen im Universum, und Milliarden von ihnen reisen durch jeden Quadratzoll des menschlichen Körpers in jeder Sekunde mit nahezu Lichtgeschwindigkeit. Weil diese mysteriösen Teilchen so schwach mit anderen Teilchen interagieren, sind sie jedoch sehr schwer zu erkennen.

In den 1930er Jahren italienischer Physiker Ettore Majorana vorgeschlagen, dass Neutrinos ihre eigenen Antiteilchen sein könnte. Wenn das stimmt, dann erwarten Wissenschaftler eine ultrarare Ereignis bekannt als neutrinolosen doppelten Betazerfall, in welche zwei Neutronen im Atomkern Zerfall in zwei Elektronen und zwei Protonen und zwei Neutrinos, die dann in zu zerschlagen und vernichten einander zu sehen.

Der Top-Kandidaten für das Auffinden dieser schwer fassbaren Interaktion ist Germanium-76, ein Isotop des Atom-Germanium mit einer unterschiedlichen Atomgewicht aus der üblichen Sorte. Aber ein Germanium-76-Kern zerfällt nur äußerst selten – was bedeutet das Signal der Wissenschaftler sind für die Jagd ist eine Milliarde Mal kleiner sind als die von kosmischer Strahlung bombardiert, die Erde und andere gewöhnliche Strahlungsquellen.

Physiker musste das Germanium aus jeden Anflug von kosmischer Strahlung vollständig zu schützen – und sie brauchten eine Menge von Germanium, um sicherzustellen, sie konnte wenigstens ein paar doppelte Betazerfall Ereignisse zu erfassen.

Saubersten Umgebung

Zu diesem Zweck Lindner und seine Kollegen erstellt ca. 46 kg (21 kg) von Germanium-Detektoren, die beides können dazu führen, dass Beta-Zerfall Strahlen einen kleinen elektrischen Impuls, wenn es auftritt.

Sie begruben dann diese Detektoren fast eine Meile (1,4 km) unterhalb der Oberfläche der Erde am Gran Sasso National Laboratory in Italien, wo nur der kleinste Teil der kosmischen Strahlung den Boden eindringen kann. Doch das Team musste die Melder noch stärker zu schützen, so dass sie die empfindlichen Detektoren in Tanks voller hochrein Flüssigargon gespeichert, die dann von Wassertanks umgeben war.

In Bezug auf Strahlung, "Es ist der sauberste Ort im Universum," sagte Lindner LiveScience.

In den Jahr-Plus, dass das Experiment läuft, die Wissenschaftler nicht so gesehen keine Beweise für doppelten Betazerfall. Die neue Analyse zeigt jedoch, dass Germanium-76 hat eine Halbwertszeit von mindestens 9223372.036854775807 Billionen Jahren. (Die Halbwertszeit beträgt etwa die Hälfte des Materials zu radioaktiv Zerfall benötigte Zeit.)

Dadurch schlägt die neue Analyse früher Versuchsergebnisse aus Beta-Zerfall kommen konnte nicht.

Das sollte dann wenn Neutrinos wirklich als ihre eigene Antimaterie-Partner handeln, in das Experiment in den nächsten Jahren zeigen.

"Wenn Sie etwas nicht in fünf Jahren sehen wir würden sagen," das ist es,"", sagte Lindner.

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