鍺探測器陣列完成首次無背景干擾搜索
英國《自然》雜志發(fā)表了一項(xiàng)粒子物理學(xué)重大突破:鍺探測器陣列(GERDA)實(shí)驗(yàn)的物理學(xué)家完成了首次無背景干擾搜索,但未發(fā)現(xiàn)“無中微子雙β衰變”跡象!盁o中微子雙β衰變”是一種放射性衰變,如果被發(fā)現(xiàn)存在,將證明中微子是其自身的反粒子,從而結(jié)束粒子物理學(xué)界長期爭論的一個議題。 一些粒子物理學(xué)經(jīng)典模型的擴(kuò)充理論通過假設(shè)中微子是其自身的反粒子,來解釋為何現(xiàn)在的宇宙中物質(zhì)多于反物質(zhì)。如果假設(shè)成立,那么就應(yīng)存在名為“無中微子雙β衰變”的放射性衰變——原子核衰變放射兩個電子而不放射中微子。換句話說,只有在中微子是其自身的反粒子的情況下,“無中微子雙β衰變”才能發(fā)生,而中微子將是唯一適用于物質(zhì)和反物質(zhì)混合的物質(zhì)粒子。 但是,由于“無中微子雙β衰變”的半衰期至少是宇宙年齡的15個數(shù)量級,人們想要觀察它,就必須抑制所有可能干擾探測的背景信號。 GERDA合作組最新報告了實(shí)驗(yàn)Ⅱ期的首批數(shù)據(jù)。GERDA位于意大利格蘭薩索國家實(shí)驗(yàn)室地下1400米深處,能夠非常有效地過濾掉背景電磁波譜,其團(tuán)隊(duì)成員包括德國圖賓根大學(xué)、慕尼黑工業(yè)大學(xué)、馬克斯·普朗克核物理研究所等歐洲數(shù)十個科研機(jī)構(gòu)的物理學(xué)家。研究者此次在35.6公斤的76Ge同位素中搜尋了“無中微子雙β衰變”。團(tuán)隊(duì)成員報告稱,他們通過排除背景信號,完成了該領(lǐng)域的首個無背景實(shí)驗(yàn)——但是,他們并未發(fā)現(xiàn)“無中微子雙β衰變”跡象。 |