Pristupačnost
Deni Vale i Nils Paar s Fizičkog odsjeka PMF-a u suradnji s Thomasom Rauscherom sa sveučilišta u Baselu i Hertfordshireu uveli su novu metodu za određivanje hijerarhije masa neutrina pomoću reakcija (anti)neutrina sa supernove i protona, odnosno atomskih jezgara u detektoru na Zemlji. Rad je objavljen u znanstvenom časopisu Journal of Cosmology and Astroparticle Physics [1]. Nakon otkrića oscilacija neutrina, za koje je prošle godine dodijeljena Nobelova nagrada iz fizike Takaaki Kajiti i Arthuru McDonaldu, jedan od najvećih otvorenih znanstvenih izazova fizike neutrina je određivanje njihove hijerarhije masa.
U radu naših znanstvenika [1] uvedena je hibridna metoda za određivanje hijerarhije masa neutrina zasnovana na istodobnom mjerenju odziva barem dva različita detektora, induciranom tokovima antineutrina i neutrina emitiranih sa supernove. Hibridna metoda je demonstrirana u teorijskom modelu u kojem su (anti)neutrino-jezgra 56Fe i 208Pb udarni presjeci određeni u okviru nuklearnog energijskog funkcionala gustoće i Hamiltonijana slabog međudjelovanja, a određeni su i udarni presjeci za neelastična raspršenja antineutrina na slobodnim protonima. Kako bi se modelirao odziv detektora, opisani su elementarni modovi raspada jezgre mete u slučaju reakcija s neutrinima normalne i inverzne hijerarhije masa.
Slika: (gore) Multipolna dekompozicija neutrino-208Pb udarnih presjeka kao funkcija energije pobuđenja jezgre prikazuje odziv jezgre-mete u detektoru na elektronske neutrine sa supernove.
(dolje) Omjer neutrino-208Pb udarnih presjeka za normalnu i inverznu hijerarhiju mase neutrina demonstrira osjetljivost ove reakcije na hijerarhiju masa.
Pokazano je da je moguće odrediti hijerarhiju masa neutrina pomoću rezultata istodobnog mjerenja odziva različitih (anti)neutrinskih detektora, odnoso određivanjem omjera emisija čestica induciranih neutrinima i antineutrinima sa supernove. Hibridna metoda favorizira konfiguraciju detektora zasnovanog na olovu (208Pb) za neutrinski sektor, odnosno na protonima u mineralnom ulju ili vodi za antineutrinski sektor. Obje vrste ovih detektora su trenutno u razvoju ili već u pogonu u vodećim centrima za istraživanje neutrina.
