מדע: התוצאות הראשונות של החיפוש אחר חלקיקים המסוגלים לשכתב פיזיקה מסוכמות

צוות בינלאומי של מדענים ניתח נתונים שנאספו במשך תקופת תצפית השווה לשנתיים של טון ושיכלל את המגבלות על הכדאיות של ריקבון בטא כפול ללא נויטרינו. על פי התוצאות, אם באמת מתרחשת ריקבון שאינו נוטרינו, התדירות שלו אינה עולה על אחת ל-50 קוודריליון שנה – כלומר כל טריליון טריליון שנה. העבודה פורסמה בכתב העת Science.

עמוק מתחת להר גראן סאסו במרכז איטליה, פיזיקאים ממשיכים באחד הניסויים המסתוריים ביותר במדע המודרני. פרויקט CUORE (Cryogenic Underground Observatory for Rare Events), הכולל חוקרים מאוניברסיטת ייל ועשרות מרכזי מדע ברחבי העולם, נועד לחפש תהליך גרעיני נדיר – ריקבון כפול בטא ללא נויטרינו. גילויו עשוי לשנות רעיונות בסיסיים לגבי מבנה החומר.

בהתפרקות בטא כפולה רגילה, שני נויטרונים הופכים לשני פרוטונים, פולטים שני אלקטרונים ושני אנטי-נייטרונים. אבל אם התהליך מתרחש ללא אנטי-נייטרינו, זה אומר שניטרינו ואנטי-נייטרינו הם אותו דבר, כלומר הנייטרינו הוא האנטי-חלקיק שלו. סוג זרע זה נקרא זרע מיורנה.

כדי לתעד אירוע נדיר שכזה, מדענים צפו בתנאים נקיים במיוחד: הגלאי היה ממוקם מתחת לכמעט קילומטר של סלע והיה מוגן מקרינה על ידי עופרת שהתקבלה מספינה רומית בת אלפיים שנה.

עם זאת, אפילו בעומק זה, הניסויים עדיין צריכים להתמודד עם תנודות רקע – מצליל קולות אנושיים ועד רעידות אדמה וגלישה על החוף האיטלקי. לכן, צוות המחקר פיתח אלגוריתם מיוחד להפחתת רעש, בדומה לעיקרון של "אוזניות ביטול רעשים" רק בקנה מידה מעבדתי שלם.

מדענים התקינו יותר משני תריסר חיישנים המודדים טמפרטורה, קול, רטט והפרעות אלקטרומגנטיות, ובעזרתם אימנו את המערכת להבחין בין אותות אמיתיים ל"רעש".

מדענים בטוחים: גם אם CUORE לא תופס אות במשך שנים רבות, כל מדידה חדשה מקרבת אותם לפתרון אחת התעלומות העיקריות של היקום – טבעם של הנייטרינו.