A 201­5-ös fizikai Nobel-díjat Takaaki Kajita japán és Arthur B. McDonald kanadai tudósok kapták megosztva a neutrínókkal kapcsolatos kutatásaikért – jelentették be kedden Stockholmban, a Svéd Királyi Tudományos Akadémián.

Mi az a neutrínó?

Semmit sem érzékelünk abból a másodpercenként milliárdnyi neutrínóból, amelyek az ujjhegyeinken haladnak át. A neutrínók észlelésére különleges, hatalmas föld alatti detektorokra van szükség, ezek közül a legnagyobb 3 kilométer mélyen van az Antarktisz jege alatt.

Neutrínóból háromfélét ismernek a kutatók: az elektron-, müon- és tau-neutrínót. Sokáig rejtély volt, hogy hová tűnnek a Napból származó elektron-neutrínók, ugyanis sokkal kevesebbet észleltek belőlük, mint amennyit a Nap tevékenysége alapján vártak.

Az egyik díjazott, a kanadai Queen's University munkatársa, Arthur B. McDonald mutatta ki, hogy a Napból a Föld felé tartó neutrínók egy része átalakul (az elektron-neutrínók átalakulnak a másik két típussá, azaz tau- és müon-neutrínókká) – magyarázta az mta.hu-nak Horváth Dezső fizikus, az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont Részecske- és Magfizikai Intézetének kutatója.

Volt-nincs

A másik nagy kérdés az volt, hogy miért tűnik el a földi légkörben – kozmikus sugárzás hatására – keletkező müon-neutrínók egy része. Takaaki Kajita (Super-Kamiokande Collaboration, University of Tokyo, Kashiwa, Japán) és kollégái mutatták ki, hogy ezek is megvannak, csak tau-neutrínókká alakulnak. Érdemes megemlíteni, hogy Bruno Pontecorvo olasz fizikus mindezt elméleti úton előre megjósolta.

Egy új erő?

A felfedezések jelentősége, hogy a neutrínók egymásba való átalakulásai (úgynevezett neutrínó-oszcilláció) úgy magyarázhatók, hogy a neutrínóknak mégis van tömege, ellentétben a korábbi elgondolásokkal. A neutrínó-oszcilláció ugyanakkor felveti, hogy létezhet egy eddig nem ismert erő, amely ezt az átalakulást okozhatja.

A neutrínók vizsgálata tehát a részecskefizika egyik legizgalmasabb területe. A világűrben állandóan rengeteg neutrínó keletkezik, például a Nap belsejében, de egy szupernóva-robbanás energiájának nagy részét is neutrínók viszik el. Kutatásuk ezért alapvető fontosságú a világegyetem működésének megértésében.