Физики из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса использовали бета-распад плутония-241 для поиска стерильных нейтрино. Астрофизики считают эти гипотетические тяжелые частицы главными кандидатами на роль теплой темной материи, которая формирует скрытую массу космоса. Об этом сообщает «Хайтек» со ссылкой на исследование в журнале Physical Review C.
Прямая регистрация нейтрино почти невозможна из-за их крайне слабого взаимодействия с обычным веществом. Авторы нового проекта Magneto-ν применили принципиально иной подход, который в будущем поможет раскрыть природу темной материи. Вместо отслеживания улетающей частицы они измерили чистую энергию электрона и атома америция-241, которые остаются после распада радиоактивного изотопа.
Для фиксации тончайших изменений энергетического спектра ученые задействовали сверхчувствительный магнитный микрокалорифер. Специальный квантовый датчик фиксировал малейшие колебания температуры детектора в момент ядерного распада. Математическое вычитание этих параметров из общей известной энергии распада позволило физикам полностью реконструировать свойства скрывшегося нейтрино.
Стартовый 10-дневный сеанс работы оборудования не выявил прямых следов стерильных нейтрино в заданном диапазоне масс. Тем не менее эксперимент подтвердил высокую точность метода и позволил получить самые детальные в истории науки данные о параметрах распада плутония-241.
Уникальный статус лаборатории позволяет инженерам безопасно работать с охраняемыми радиоактивными материалами. В ближайшее время авторы планируют расширить масштаб детектора и развернуть пиксельные массивы датчиков для проведения более длительных измерений.
Обложка: рефрижератор для охлаждения детектора до 0,01 К. Источник: Lawrence Livermore National Laboratory
