تجربة KATRIN تستبعد أدلة على وجود نيوترينو عقيم

27 ديسمبر، 2025

من إعداد الذكاء الاصطناعي

أفاد علماء فيزياء من تعاون KATRIN بأنه لا يوجد دليل على نيوترينو عقيم في تحليل دقيق لبيانات تحلل التريتيوم. النتائج، المنشورة في Nature، تناقض ادعاءات تجريبية سابقة وتعزز الحجة ضد نوع رابع من النيوترينو. التجربة، المقرها في ألمانيا، تواصل جمع المزيد من البيانات لاختبارات إضافية.

النيوترينو، من أكثر الجسيمات وفرة في الكون، صعب الاكتشاف بشكل شهير. نموذج القياسي لفيزياء الجسيمات يعترف بثلاثة أنواع، لكن الشذوذ في التجارب اقترحت منذ زمن طويل إمكانية وجود رابع، يُدعى نيوترينو عقيم، والذي يتفاعل بشكل أضعف بكثير وقد يقلب فهمنا للفيزياء الأساسية.

تجربة كارلسروه تريتيوم نيوترينو (KATRIN)، الموجودة في معهد تكنولوجيا كارلسروه في ألمانيا، مصممة لقياس كتلة النيوترينو بفحص طاقات الإلكترونات من تحلل بيتا التريتيوم. تمتد لأكثر من 70 مترًا، وتتميز بمصدر تريتيوم، ومطياف عالي الدقة، وكاشف. تعمل منذ 2019، وقد أجرت KATRIN الآن البحث المباشر الأكثر حساسية عن نيوترينو عقيم حتى الآن.

بتحليل بيانات من 259 يومًا بين 2019 و2021، والتي شملت حوالي 36 مليون إلكترون، لم يجد الفريق تشوهات في طيف طاقة الإلكترونات التي تشير إلى نيوترينو عقيم. هذه النتيجة تستبعد نطاقًا واسعًا من إمكانيات النيوترينو العقيم المشار إليها في تجارب المفاعلات وغاليوم السابقة، وتعارض مباشرة ادعاءات تجربة Neutrino-4.

"نتيجتنا الجديدة تكمل تمامًا تجارب المفاعلات مثل STEREO"، قال ثييري لاسير من Max-Planck-Institut für Kernphysik، الذي قاد التحليل. "بينما تكون تجارب المفاعلات أكثر حساسية لفصل كتلة عقيم-نشط أقل من بضع eV²، تستكشف KATRIN النطاق من بضع إلى مئات eV². معًا، يستبعد النهجان الآن نيوترينو عقيم خفيف يختلط بشكل ملحوظ مع أنواع النيوترينو المعروفة."

يضمن الخلفية المنخفضة لـKATRIN قياسات نظيفة عند نقطة إنشاء النيوترينو، خلافًا لدراسات التذبذب التي تتبع التغييرات على مسافة. تخطط التعاون لجمع بيانات حتى 2025، بهدف أكثر من 220 مليون إلكترون لتعزيز الدقة بعامل ستة، وفقًا للمتحدثة المشتركة كاثرين فاليريوس من KIT.

ترقية في 2026 ستُدخل كاشف TRISTAN لاستكشاف نيوترينو عقيم أثقل، ربما في نطاق keV المرتبط بالمادة المظلمة. "سيفتح هذا الإعداد الجديد نافذة جديدة على نطاق كتل keV، حيث قد تشكل النيوترينو العقيم مادة الكون المظلمة"، أشارت المتحدثة المشتركة سوزان ميرتنز من Max-Planck-Institut für Kernphysik.

تشمل أكثر من 20 مؤسسة من سبع دول، وتُجسد KATRIN التعاون العلمي الدولي في فيزياء الجسيمات.

Researchers create an ‘atomic movie’ showing how atoms roam before a radiation-driven decay

25 مارس، 2026 من إعداد الذكاء الاصطناعي صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي تم التحقق من الحقائق

Scientists at the Fritz Haber Institute of the Max Planck Society and international collaborators say they have reconstructed a real-time “movie” of atoms moving for up to a picosecond before an electron-transfer-mediated decay (ETMD) event, showing that nuclear motion and geometry can strongly influence when the decay occurs and what it produces.

Scientists reveal three discoveries in nuclear process creating gold

Nuclear physicists at the University of Tennessee have made three key findings about the rapid neutron-capture process that forms heavy elements like gold in stellar events. Their research, conducted at CERN's ISOLDE facility, clarifies how unstable atomic nuclei decay. The results, published in Physical Review Letters, could refine models of element formation in the universe.

Physicists link extreme neutrino to exploding primordial black hole

8 أبريل، 2026 من إعداد الذكاء الاصطناعي

Physicists at the University of Massachusetts Amherst propose that a record-breaking neutrino detected in 2023 originated from the explosion of a primordial black hole carrying a 'dark charge.' The particle's energy, 100,000 times greater than that produced by the Large Hadron Collider, puzzled scientists since only the KM3NeT experiment recorded it. Their model, published in Physical Review Letters, could also hint at the nature of dark matter.

علم

Physicists revive 1773 experiment to hunt dark matter

علم

University of Hamburg students build axion dark matter detector

علم

New model proposes dark matter made of two particles to explain Milky Way gamma-ray excess

Scientists capture metal turning into star-like plasma in trillionths of a second

Researchers at Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf have filmed copper atoms losing and regaining electrons in femtoseconds using dual lasers. The experiment creates superheated plasma mimicking extreme cosmic conditions. Findings could advance laser fusion research.

Experiments confirm proton radius at 0.84 femtometres

10 أبريل، 2026 من إعداد الذكاء الاصطناعي

Two precise experiments have agreed on a proton radius of about 0.84 femtometres, aligning with a surprising 2010 measurement and resolving a long-standing puzzle in particle physics. Researchers used lasers to study electron transitions in hydrogen atoms. The findings, published in Nature and Physical Review Letters, boost confidence in the smaller proton size.

Physicists solve plasma asymmetry mystery in tokamaks

Researchers at the Princeton Plasma Physics Laboratory have identified plasma rotation as the key factor explaining why particles in fusion tokamaks strike one side of the exhaust system more than the other. Their simulations, which matched real experiments, combined rotation with sideways drifts. The discovery could improve designs for future fusion reactors.

Researchers propose new way to detect gravitational waves in atomic light

10 أبريل، 2026 من إعداد الذكاء الاصطناعي

Scientists from Stockholm University, Nordita, and the University of Tübingen have suggested detecting gravitational waves by observing changes in the light emitted by atoms. The waves would subtly shift photon frequencies in different directions without altering emission rates. This approach could enable compact detectors using cold-atom systems.

28 أبريل 2026 14:34

تجربة KATRIN تستبعد أدلة على وجود نيوترينو عقيم

مقالات ذات صلة

Researchers create an ‘atomic movie’ showing how atoms roam before a radiation-driven decay

Scientists reveal three discoveries in nuclear process creating gold

Physicists link extreme neutrino to exploding primordial black hole

Physicists revive 1773 experiment to hunt dark matter

University of Hamburg students build axion dark matter detector

New model proposes dark matter made of two particles to explain Milky Way gamma-ray excess

Scientists capture metal turning into star-like plasma in trillionths of a second

Experiments confirm proton radius at 0.84 femtometres

Physicists solve plasma asymmetry mystery in tokamaks

Researchers propose new way to detect gravitational waves in atomic light

Scientists observe wave-like behavior in positronium for first time

Physicists observe evidence of exotic η′-mesic nucleus

BASE's Ulmer hails CERN antimatter truck transport for asymmetry breakthrough

Particles emerge from vacuum in proton collisions for first time

CERN transports antimatter by road for the first time

CERN to test first road transport of antiprotons

LHCb experiment discovers elusive Xicc+ particle at CERN

China's super microscope achieves neutron beam output milestone

Physicists confirm predicted magnetic vortices in atom-thin material

Scientists may have observed triplet superconductor in NbRe alloy

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط