به گزارش کلیک، طبق فرضیات ذره شبح عجیب تری به نام نوترینو استریل ممکن است وجود داشته باشد، اما تاکنون همه تلاش ها برای کشف این ذره ناکام مانده است، محققان اعلام کرده اند که جدیدترین تلاش آن ها برای کشف این ذره نیز چندان تفاوتی نداشته و با شکست روبرو شده است.

با این تفاسیر امید چندانی برای کشف این ذره وجود ندارد، اما اثبات وجود نوترینو استریل می تواند تغییراتی اساسی در فیزیک و چگونگی دید ما نسبت به جهان ایجاد کند.

فیزیکدانان از دانشگاه بیسیک ساینس در کره جنوبی آزمایش نوترینو برای نوسان در پایه کوتاه (NEOS) را پایه ریزی کردند تا ببینند آیا می توانند نوترینو استریل را از بین ذرات ساطع شده از مرکز نیروگاه برق راکتور هسته ای هنبیت در شهر یونگ ونگ جدا کنند.

نوترینوها ملقب به اشباح هستند، آن ها متعلق به خانواده مشابهی از ذرات مانند الکترون ها هستند اما بار الکتریکی ندارند.

این بدین معناست که تنها راهی که نوترینوها می توانند با ذرات دیگر واکنش داشته باشند، روش گرانش و نیروی هسته ای ضعیف است.

از آنجایی که جرم آن ها بسیار ناچیز است، تصور می شود که جرم آن ها صفر باشد، تنها راه عملی برای کشف آن ها این است که منتظر بمانیم تا آن ها به شدت با یک پروتون یا نوترون در هسته اتمی برخورد کنند و واکنش ایجاد کنند.

با وجود آنکه تعداد بی شماری از نوترینوها وجود دارند که از واکنش های درون خورشید و ستاره های دور خارج می شوند عملا بیلیون ها نوترینو در هر ثانیه از میان شما عبور می کنند، اما هیچ یک از آن ها در بین راه متوقف نمی شوند.

برای کشف نوترینو در فضا، فیزیکدانان از مخازن عظیم آب زیرزمینی استفاده کردند، آشکارسازها می توانند تشعشعات کمیاب ساطع شده هنگام برخورد نوترینو با یکی از ذرات زیراتمی در آب را کشف کنند و موجب آزادسازی الکترون شوند.

در سال ۱۹۶۰ فیزیکدانان کشف کردند که نوترینوها به سه شکل وجود دارند: نوترینوهای الکترون، نوترینوهای تائو و نوترینوهای میون.

فیزیکدانان با آزمایش بر روی نوترینوهای خارج شده از خورشید این کشف خود را پیگیری کردند اما تعداد آن ها با مدل ها مطابقت نداشت، به نظر می رسد نیمی تا دوسوم الکترون ها که از طریق نوترینو آزاد می شدند، مفقود شده باشند.

محققان در سال ۱۹۹۰ در لس آلاموس چیزی تقریبا غیر طبیعی در نوسانات نوترینو کشف کردند که این نشان دهنده احتمال وجود نوترینوهایی بود که ما آن ها را کاملا از دست داده بودیم.

آزمایش دیگری در سال ۲۰۱۱ اختلافی احتمالی را در نتایج آشکار می ساخت، تقریبا ۷ درصد نوترینوهای کمتری از آنچه پیش بینی می شد اندازه گیری شد و این اشاره به چهارمین شکل نوترینو داشت.

به طور تکنیکی، نوترینوها هیچ گونه باری ندارند، طبق محاسبات فیزیکدانان فضای دیگری برای هیچ شکل دیگری از نوترینو وجود نداشت تا اینکه تفاوتی در رفتار آن ها مشاهده شد.

نوترینوهای الکترون، میون و تائو به عنوان دست چپ معرفی شدند و این خصوصیت تکانه زاویه ای آن هاست. ذرات دیگر از این طبیعت یک شکل دست راست نیز داشتند، بنابراین طبیعی است که فرض شود نوترینوها هم اینگونه اند.

خصوصیت دیگر این توترینو فرضی مرموز عدم واکنش کامل با نیروی هسته ای ضعیف است و این خصوصیت سبب استریل بودن آن می شود.

بنابراین اگر نوترینوهای فعال اشباح هستند، اشباح بعد از نابودی شان به نوترینو استریل تبدیل می شوند.

با پیش برد این نتایج، محققان NEOS یک آشکارساز کوچک نوترینوی الکترون پشت دیواری ضخیم از جنس سرب با ضخامت ۲۴ متر برای محافظت در برابر هسته رادیواکتیو نصب کردند.

بعد از مقایسه نتایج با محاسبات تئوری و به حساب آوردن آزمایشات دیگر، NEOS موفق به اثبات واقعی وجود نوترینو استریل نشد.

آن آزمایش اتلاف وقت نبود زیرا آن ها تغییری ناگهانی و عجیب در داده هایشان یافتند که می توانست نشان دهنده آزادسازی غیرمنتظره نوترینوها با انرژی ۵ مگاالکترون ولت باشد. با این وجود چنین چیزی هنوز نیاز به تایید دارد.

همچنین نتایج مرزهای جدیدی برای تحقیق درباره ذرات و محدوده نوساناتی که نوترینوهای الکترون را به نوع استریل آن ها تبدیل می کرد، به روی محققان گشود.

پیش بینی می شود نوترینوهای استریل به بزرگی ۱۰^۱۵ Gev یا به کوچکی ۱ ev باشند، نوع فرضی سنگین آن با ماده تاریک (ماده ای که ۸۰ درصد جهان را تشکیل می دهد و هنوز هویت آن مشخص نشده است) در رقابت است.

طبق تلاش های سال گذشته برای کشف علائم وجود نوترینوهای استریل در رصدخانه نوترینو مکعب یخی قطب جنوب با اطمینانی تقریبی می توان گفت که این ذرات وجود ندارند.

آزمایشات دیگر در چین و پروژه ای به نام MINOS در آزمایشگاه شتابدهنده ملی فرمی در آمریکا نیز با شکست مواجه شدند.

اما تیم NEOS به آسانی دست نکشید.

طبق گفته آن ها نتایج بدین معنا نیست که نوترینو استریل وجود ندارد بلکه مشکلاتی بیش از حد تصور برای  کشف آن وجود دارد، برای انجام این کار نیاز به صبر و داشتن خوش بینی است.