Neutrinų savybės ir toliau nepaliauja stebinę mokslininkų. Jie nustatė, kad neutrinai gali svyruoti, t. y. keliaudami keisti savo rūšį.
Neutrinais vadinamos neturinčios krūvio elementariosios dalelės, kurios susidaro branduoliniuose reaktoriuose bei dalelių greitintuvuose, kosminiams spinduliams paveikus Žemės atmosferą arba vykstant branduolinėms reakcijoms Saulėje.
Brukheveno laboratorijos (JAV) tyrėjai neutrinais susidomėjo 8 dešimtmetyje, kai Ray`us Davisas pastebėjo, jog Pietų Dakotos aukso kasyklose užregistruojamų elektroninių neutrinų (šios rūšies neutrinų daugiausia susidaro Saulėje) kiekis yra gerokai mažesnis už numatytą teoriškai.
2002 m. R. Davisas su kitais dviem mokslininkais už šį darbą gavo Nobelio premiją.
Tais pačiais metais mokslininkai iš Sadberio neutrinų observatorijos (SNO) Ontaryje (Kanada) sugalvojo, kaip išspręsti R. Daviso „Saulės neutrinų problemą“.
Jie nustatė, kad neutrinai gali svyruoti, t. y. keliaudami keisti savo rūšį (vienos rūšies neutrinai gali virsti kitų dviejų rūšių neutrinais), todėl R. Daviso stebėtosios dalelės sudarė tik dalį pasiekusiųjų Žemės paviršių, nes likusios tapo „tau“ arba „miuoniniais“ neutrinais.
Dabar viso pasaulio neutrinų specialistai žvilgsnius kreipia į Kinijos kalnuose stūksančią „Daya Bay” branduolinę jėgainę bei patobulintą SNO observatoriją.
„Atlikdami šiuos eksperimentus mes bandome atsakyti į svarbų klausimą: kaip galime geriau suprasti neutrinų savybes?“, – pasakoja Brukheveno laboratorijos chemikas Richardas L. Hahnas.
Tyrėjai labai aiškiai apibūdino du neutrinų rūšies svyravimus, tačiau sunkumų iškilo bandant tiksliau paaiškinti trečiajį. Pagrindinis „Daya Bay” eksperimento tikslas – išmatuoti labai svarbų trečiojo svyravimo parametrą. Šiame eksperimente dalyvauja tyrėjai iš JAV, Kinijos, Honkongo, Taivano, Rusijos ir Čekijos.
„Tam, kad suprastume neutrinų maišos ir svyravimų susidarymo mechanizmą, turime sužinoti nežinomą maišos kampo vertę“, – teigia R. Hahnas.
Tyrėjai panaudos aštuonis detektorius, kuriais bandys aptikti antineutrinus, skriejančius iš branduolinių reaktorių. Kiekvieno detektoriaus centras yra užpildytas tam tikro skysto organinio mišinio, prisotinto metalu, o šį mišinį supa organinio skysčio sluoksnis.
Kai neutrinai praeina pro centrinę detektoriaus dalį, susidaro šviesos blyksniai. Detektorius išdėstę skirtingais atstumais nuo reaktorių R. Hahnas ir jo kolegos galės atsekti neutrinų rūšies svyravimus.
Panaši technologija bus panaudota atliekant eksperimentus patobulintoje SNO observatorijoje. Šios observatorijos pagrindą sudaro milžiniškas 10 aukštų pastato dydžio apvalus rezervuaras, įrengtas maždaug 200 metrų gylyje vienos nikelio įmonės kasykloje.
Patobulintos observatorijos tyrėjai sunkųjų vandenį, naudotą atliekant SNO eksperimentus, pakeis skystu organiniu mišiniu, prisotintu metalu.
Pagrindinis tyrimų tikslas – dvigubų beta skilimų stebėjimas. Tokių skilimų metu du neutronai virsta protonais, kartu išspinduliuojami du elektronai ir (dažniausiai) du neutrinai. Mokslininkus labiausiai domina tokie dvigubi beta skilimai, kurių metu neišspinduliuojami neutrinai – šio reiškinio iki šiol dar neteko stebėti.
„Tai parodytų, kad neutrinas yra savo paties antidalelė. Šiuo metu kai kurie stebėjimai leidžia daryti išvadą, jog neutrinai skiriasi nuo antineutrinų. Vis dėlto kai kurios teorijos teigia, kad šios dalelės yra identiškos. Svarbu išsiaiškinti, kaip yra iš tikrųjų“, – pasakoja R. Hahnas.
„Didžiojo Sprogimo metu medžiagos ir antimedžiagos kiekis turėjo būti lygus. Dabar medžiaga karaliauja mūsų Žemėje, todėl galime drąsiai paspausti vieni kitiems rankas visiškai nesibaimindami galimos anihiliacijos. Jeigu paaiškėtų, kad neutrinas yra savo paties antidalelė, tai padėtų geriau suprasti įsivyravusį disbalansą“, – tęsia mokslininkas.
Anot jo, šis eksperimentas gali padėti atsakyti į klausimą, kaip mūsų apgyvendintas Visatos kampelis sugeba egzistuoti be antimedžiagos.
