Dertig jaar lang vermiste neutrino's zijn eindelijk 'terecht'

In dit artikel:

Al sinds de jaren negentig meten galliumdetectoren ongeveer 20 procent minder neutrino’s dan natuurkundigen verwachten. Dat tekort voedde de hypothese dat neutrino’s soms veranderen in een nog onbekend, zogenoemd steriel neutrino. Zo’n deeltje zou nauwelijks met materie reageren en zou het standaardmodel van de deeltjesfysica moeten uitbreiden.

Een nieuwe analyse van natuurkundige Matteo Cadeddu van de Universiteit van Cagliari en zijn collega’s suggereert echter dat er geen nieuw deeltje nodig is. Tijdens de voorbereiding van colleges liep Cadeddu de berekeningen achter de experimenten opnieuw na. Daarbij ontdekten de onderzoekers dat eerdere analyses ervan uitgingen dat de golffuncties van het elektron en het neutrino niet veranderen wanneer een galliumkern in germanium verandert.

Als dat effect wel wordt meegenomen, ontstaat in de berekening juist een tekort van ongeveer 20 procent: precies de afwijking die de detectoren al jaren laten zien. De metingen zouden daarmee het bestaande deeltjesmodel kunnen bevestigen in plaats van het tegenspreken.

Andere natuurkundigen noemen de verklaring veelbelovend, maar benadrukken dat meer onderzoek nodig is. Zo moeten de structuur van gallium- en germaniumkernen en de relevante golffuncties nauwkeuriger worden berekend met microscopische kernmodellen. Cadeddu werkt daarom samen met kernfysici. De uitkomst is ook belangrijk voor de astrofysica en de ontwikkeling van toekomstige neutrinodetectoren, omdat neutrino’s onder meer een rol spelen bij explosies van zware sterren.