Итальянские физики пересчитали вероятность захвата электронного нейтрино ядром галлия-71. Полученное сечение может объяснить примерно 20-процентный дефицит, который наблюдали в галлиевых экспериментах. Работа Маттео Кадедду и его соавторов вышла 24 сентября 2026 года в журнале Physical Review Letters. По мнению авторов, расхождение может быть связано с расчётом ядерного процесса, а не с существованием стерильных нейтрино.

Почему изменили способ расчёта

В таких опытах ядро галлия-71 захватывает нейтрино и превращается в германий-71, при этом возникает электрон. В прежних расчётах лептонную часть процесса, связанную с нейтрино и электроном, рассматривали отдельно от ядерной. Авторы новой работы отказались от такого разделения. Они учли переходные плотности Гамова—Теллера, которые описывают превращения внутри ядра, и ограничили их параметры так, чтобы модель воспроизводила измеренный период полураспада германия-71.

Это можно сравнить с оценкой двух взаимодействующих механизмов: если считать их независимо, часть общего эффекта может потеряться. Представим, что при подсчёте захваченных нейтрино отдельно оценивают поведение частицы и отклик ядра. Если разделить их вклад без потери важных деталей нельзя, прежняя оценка вероятности захвата может оказаться завышенной. Это лишь условный пример, поясняющий метод, а не описание самого опыта.

Команда рассчитала процесс численно с помощью разработанной ею программы. Результаты показывают, что сечение захвата может быть заметно меньше прежней теоретической оценки. Так расчёт лучше согласуется с измерениями. Это пересмотр теории, а не новое измерение нейтрино. Авторы осторожно отмечают, что результат может объяснить аномалию.

В опыте BEST, который провели в Баксанской нейтринной обсерватории, образование германия-71 оказалось на 20–24% ниже ожидаемого по прежним расчётам. Дефицит пытались объяснить тем, что электронные нейтрино превращаются в гипотетические стерильные нейтрино. Однако глобальный анализ 2022 года показал сильное расхождение этой гипотезы с ограничениями, полученными по реакторным и солнечным данным. Новая работа предлагает проверить другое объяснение: возможно, теоретическую вероятность захвата изначально оценивали слишком высоко.

Чтобы выяснить, достаточно ли нового расчёта, независимым исследователям нужно проверить ядерную модель и её параметры, а затем сопоставить полученное сечение с результатами галлиевых опытов. Потребуется также согласованно анализировать галлиевые, реакторные и солнечные ограничения на стерильные нейтрино. В доступных материалах не назван конкретный план таких проверок, а окончательно исключить гипотезу на основании одной теоретической работы нельзя. Обсуждение методов и результатов можно продолжить в разделе научных статей.

Схема показывает, как пересмотр расчёта захвата нейтрино галлием может объяснить дефицит и какие проверки ещё необходимы.

Фото: Artem Podrez / Pexels