Nieuwe NOvA-resultaten voeden mysterie over neutrino's verder

AmsterdamDe internationale NOvA-groep presenteerde nieuwe bevindingen op de Neutrino 2024-conferentie in Milaan, Italië op 17 juni. Ze hebben nu tweemaal zoveel neutrino-gegevens verzameld als vier jaar geleden. Deze gegevens omvatten een nieuwe reeks lage-energie elektronenneutrino's. De recente bevindingen komen overeen met eerdere resultaten, maar zijn nu nauwkeuriger.

Hier zijn de belangrijkste punten:

• Gegevens ondersteunen steeds sterker de "normale" ordening van neutrino massa's.
• De nieuwste data geven een zeer nauwkeurige meting van de grotere splitsing tussen de vierkante neutrino massa's.
• Normale ordening wordt met een kans van bijna 7:1 verkozen boven omgekeerde ordening.

NOvA is een project dat wordt beheerd door het Fermi National Accelerator Laboratory in Illinois, dat deel uitmaakt van het Amerikaanse Ministerie van Energie. Fermilab stuurt een bundel neutrino's 800 kilometer naar een detector in Ash River, Minnesota. Wetenschappers bestuderen hoe neutrino's en antineutrino's van type veranderen tijdens deze reis. Dit proces staat bekend als neutrino-oscillatie.

NOvA streeft ernaar de ordening van neutrinomassa's te begrijpen. Wetenschappers weten dat er drie typen neutrino's zijn, elk met een verschillende massa, maar ze kennen de exacte massa's niet en weten ook niet welke het zwaarst is. Er zijn twee mogelijke ordeningen: normale ordening en omgekeerde ordening. Bij normale ordening zijn twee neutrino's licht en één zwaarder. Bij omgekeerde ordening is één neutrino licht en zijn er twee zwaarder.

Recente bevindingen onthullen onzekerheden in de eigenschappen van neutrino-oscillaties. Onderzoekers hebben meer gegevens nodig om te begrijpen hoe massaordening en lading-pariteit (CP)-schending deze oscillaties beïnvloeden. Het bewijs wijst erop dat beide massaordeningen mogelijk zijn, maar ze gaan gepaard met verschillende niveaus van CP-schending.

Lees ook:

Vandaag · 09:01

Doorbraak: stamceltransplantatie herstelt netvliesgaten bij apen

Hier enkele observaties:

• De samenwerking constateerde een matige hoeveelheid oscillatie die past bij beide massa-ordening scenario's met verschillende CP-schendingen.
• Ze sloten bepaalde combinaties van de twee eigenschappen uit.
• Ze hebben meer dan één meting nodig om alles over neutrino-oscillatie te begrijpen.

Het NOvA-experiment begon in 2014 en zal doorgaan tot begin 2027. Het team wil twee keer zoveel antineutrinogegevens verzamelen en hun analyse verbeteren. Deze inspanningen zullen toekomstige experimenten helpen die erop gericht zijn neutrino's beter te begrijpen.

Erika Catano-Mur, een onderzoeker aan William & Mary, verklaarde dat het combineren van gegevens uit verschillende reactorexperimenten ons helpt om de massaordening beter te begrijpen. Jeremy Wolcott, een onderzoeker aan Tufts University, benadrukte dat we meerdere experimenten nodig hebben om een duidelijk beeld te krijgen. Zoya Vallari, een onderzoeker aan CalTech, voegde eraan toe dat huidige experimenten nog steeds belangrijke data verzamelen en ons nieuwe inzichten in de natuurkunde verschaffen.

De NOvA-groep bestaat uit meer dan 200 wetenschappers afkomstig van 50 locaties in acht landen. Met meer gegevens en verbeterde analyses willen zij meer te weten komen over neutrino's.