Вчені наблизилися до розгадки походження матерії

Об’єднання двох глобальних експериментів із вивчення нейтрино — NOvA у США та T2K у Японії — дозволило вченим зробити крок до розгадки того, чому наш Всесвіт складається з матерії, а не з антиматерії.

Як зазначено в прес-релізі Nature, «об’єднання аналізів дозволяє скористатися взаємодоповнювальною чутливістю двох експериментів і демонструє цінність співпраці». Комбінація довшої базової лінії NOvA (810 км через Землю) та коротшої, але інтенсивнішої лінії T2K (295 км у Японії) забезпечила безпрецедентну точність вимірювання параметрів осциляції нейтрино.

Отримані результати вказують на порушення CP-симетрії — фундаментального принципу, за яким матерія та антиматерія мали б поводитися однаково. Виявлений дисбаланс між нейтрино і антинейтрино може пояснити, чому після Великого вибуху залишилася матерія, з якої утворилися зорі, планети й ми самі. «Ми досягли прогресу в цьому дійсно великому, на перший погляд нерозв’язному питанні: чому існує щось, а не ніщо?», — підкреслив професор Марк Мессьє з Індіанського університету.

Дослідники зазначають, що ця робота не лише просуває фізику частинок, а й сприяє технологічним інноваціям. Технології, створені для виявлення нейтрино — від високошвидкісної електроніки до алгоритмів машинного навчання — вже знаходять застосування у промисловості та наукових обчисленнях. «Фізика високих енергій трансформує суспільство, а молоді вчені здобувають унікальні навички роботи з даними та ШІ», — зазначив Мессьє.

У дослідженні беруть участь сотні науковців із понад десяти країн. Серед них — аспіранти Індіанського університету: Рід Боулз, Алекс Чанг, Хані Чен, Ерін Еварт, Ханна ЛеМойн та Марія Манріке-Плата. Ця співпраця стала моделлю майбутніх міжнародних експериментів у галузі фізики елементарних частинок, зокрема проєкту DUNE, який розвиватиме здобутки NOvA та T2K.

«Замість того, щоб бути приголомшеними масштабом питання, ми можемо розбити його на частини й крок за кроком просуватися до відповіді — чому ми існуємо у Всесвіті», — підсумував Мессьє.