Ученые из КФУ нашли частицу Майорана в гелии

Фото предоставлено пресс-службой Казанского федерального университета

Физики из Казанского федерального университета обнаружили частицу Майорана, которая может «входить» в темную материю. Предсказанную в 1930-е годы итальянским физиком Этторе Майорана частицу ученые всего мира безуспешно пытались обнаружить во Вселенной. Российские физики решили искать ее в гелии. И утверждают, что обнаружили.

Статья профессора КФУ, сотрудника Open Lab, «Магнитная сверхтекучесть и нелинейный магнитный резонанс» Юрия Бунькова и выпускника КФУ, сотрудника той же лаборатории Расула Газизулина проходит рецензирование в журнале Nature. Но физики уже обнародовали данные в августе 2015 года на конференции Quantum Fluids and Solids, проходившей в городе Ниагара-Фолс (США). Детали сообщает пресс-служба КФУ.

Работа проводилась в Институте Нееля (Гренобль, Франция), где работает Юрий Буньков и проходит стажировку Расул Газизулин. Это единственное место в мире, где есть установка, которая позволяет достигать температур до 0,001 градуса Кельвина (минус 273,149 градусов Цельсия).

«На установке в Гренобле мы охладили гелий-3 до такого состояния, когда его теплоемкость перестала падать экспоненциально и вышла на другую зависимость, которая соответствует элементарным частицам Майорана, — говорит Юрий Буньков. — То есть исследования показали, что при сверхнизких температурах теплоемкость определяется не гелий-3, а возбуждениями в гелий-3 под названием майорано. Это большая победа в общей физике».

Предполагается, что во Вселенной частица Майорана может оказаться частью темной материи. Она также может принимать участие в процессах радиационного двойного бета-распада частиц.

«Сверхтекучий гелий-3 является хорошей моделью для исследования Вселенной и космоса. Многие эффекты, существующие во Вселенной, можно смоделировать в гелий-3, — объясняет Юрий Буньков. — Ранее проведение таких экспериментов даже сложно было предположить. Дело в том, что сверхтекучий гелий-3 и Вселенная описываются очень похожими уравнениями квантовой теории поля».

Предварительные результаты исследований были опубликованы учеными в журнале Journal of Low Temperature Physics еще в 2014 году. Специальные измерения для обнаружения частицы Буньков и Газизуллин начали год назад.