Para ilmuwan di eksperimen MicroBooNE Fermilab telah menentukan bahwa neutrino steril yang lama dihipotesiskan tidak ada, berdasarkan pengukuran presisi tinggi perilaku neutrino. Temuan, yang diterbitkan di Nature, menunjukkan neutrino bertindak seperti yang diharapkan tanpa bukti jenis keempat, menutup teori puluhan tahun. Hasil ini membuka jalan untuk penyelidikan baru dan eksperimen canggih seperti DUNE.
Selama puluhan tahun, para fisikawan mencari penjelasan untuk perilaku neutrino yang membingungkan yang menantang Model Standar fisika partikel. Anomalies yang diamati dalam eksperimen seperti Detektor Neutrino Scintillator Cair (LSND) pada 1990-an dan MiniBooNE di Fermilab menunjukkan kemungkinan adanya neutrino steril—jenis keempat hipotetis yang berinteraksi berbeda dari neutrino elektron, muon, dan tau yang dikenal. «Penjelasan paling populer untuk anomalies ini selama 30 tahun terakhir adalah neutrino steril hipotetis,» kata Justin Evans, profesor di University of Manchester dan juru bicara bersama MicroBooNE. Untuk menguji ide ini, eksperimen MicroBooNE beroperasi dari 2015 hingga 2021 di Fermilab, menggunakan ruang proyeksi waktu argon cair untuk menangkap interaksi neutrino secara rinci. Peneliti menghasilkan neutrino muon dan mencari kemunculan tak terduga neutrino elektron, yang akan menunjukkan keterlibatan neutrino steril. Sebaliknya, data sesuai dengan prediksi model tiga rasa, tanpa kelebihan neutrino elektron yang diamati. «Neutrino adalah partikel fundamental yang sulit dideteksi secara eksperimental, namun merupakan salah satu partikel paling melimpah di alam semesta,» jelas David Caratelli, asisten profesor fisika di UC Santa Barbara dan koordinator fisika untuk analisis. Hasilnya, yang dibangun di atas makalah 2025 di Physical Review Letters, secara efektif menolak hipotesis neutrino steril. Perkembangan ini menandai pergeseran dalam penelitian neutrino. Meskipun anomalies asli tetap tidak terjelaskan, para ilmuwan kini mempertimbangkan alternatif, seperti foton yang salah identifikasi atau fisika baru. Teknik MicroBooNE telah memperkuat persiapan untuk Eksperimen Neutrino Bawah Tanah Dalam (DUNE) di South Dakota, yang akan menyelidiki pertanyaan lebih dalam seperti asimetri materi-antimateri. «Salah satu hal kunci yang dilakukan MicroBooNE adalah memberi kami kepercayaan diri dan mengajari kami cara menggunakan teknologi ini untuk mengukur neutrino dengan presisi tinggi,» catat Caratelli. Pekerjaan ini didukung oleh Departemen Energi AS dan National Science Foundation.
