Вы один из авторов этой статьи? Напишите нам с рабочей или университетской почты, указав arXiv ID этой статьи, и мы подтвердим вас и дадим доступ к редактированию этой страницы.
Вы автор работы и видите, что мы что-то упустили или поняли неточно? Напишите нам: тема письма уже содержит номер статьи. Мы прочитаем, учтём и поправим разбор.
Вы автор этой работы и не хотите, чтобы наш разбор был опубликован? Напишите нам с рабочего или университетского адреса — после подтверждения мы снимем страницу с публикации.
Учёные целый год слушали 148 килограммов ксенона, чтобы поймать распад, который случается реже, чем раз в триллион лет, и не услышали ничего.
В шумной комнате трудно услышать, как падает иголка. Физики из коллаборации PandaX-4T целый год слушали жидкий ксенон, надеясь уловить событие ещё более тихое: распад ядра ксенона-136, при котором вылетают сразу четыре электрона, а нейтрино не появляется. Такой распад настолько редок, что в килограмме ксенона за год распался бы меньше одного атома.
Почему это важно? Обычный двойной бета-распад без нейтрино указал бы, что нейтрино — само себе античастица. Но его не нашли. Четверной распад возможен и для другого варианта, когда нейтрино отличается от античастицы. Если четверной распад найдётся, а двойной нет, это будет подсказка.
Детектор находился глубоко под землёй, где скалы гасят космический шум. Учёные собрали данные за 148,4 килограмма-года, то есть как будто один килограмм ксенона-136 слушали 148 лет. Они сравнили полученный сигнал с тем, что ожидали от распада, и с шумом от примесей, других распадов и даже солнечных нейтрино. Оказалось, что сигнала нет — только шум. Но отсутствие сигнала тоже результат. Теперь известно: если такой распад и происходит, его период полураспада больше 6,01×10²⁴ лет. Это как ждать падения иголки дольше, чем существует Вселенная, в 400 триллионов раз.
Период полураспада 6,01×10²⁴ лет в 400 триллионов раз больше возраста Вселенной. Если бы такой распад происходил, в килограмме ксенона-136 распадалось бы меньше одного атома в год.
В романе «Задача трёх тел» Лю Цысиня нейтрино используются для связи с инопланетной цивилизацией. Поиск редчайших распадов, таких как 0ν4β, напоминает попытки уловить почти неощутимые сигналы из глубин микромира.