Une étude suggère que l'isotope du germanium a réellement une demi-vie de 11 jours

La recherche du neutrino insaisissable prend de nombreuses formes. Des détecteurs constitués de plusieurs tonnes de gallium sont utilisés dans plusieurs expériences car des interactions neutrinos peuvent se produire sur le gallium-71 stable (⁷¹Ga) et le transformer en un isotope radioactif du germanium (⁷¹Ge) avec une demi-vie de 11 jours qui peut ensuite être observée avec des détecteurs de rayonnements traditionnels.

Cependant, le taux de ⁷¹La production de Ge à partir de ces interactions s’est avérée inférieure aux attentes. C'est ce que l'on appelle « l'anomalie du gallium » : un écart important qui se produit lorsque des neutrinos électroniques bombardent le gallium et produisent le ⁷¹Ge.

Cette anomalie ne peut être expliquée par les théories actuelles. En conséquence, cela a donné lieu à des spéculations selon lesquelles cela pourrait être une signature selon laquelle le neutrino peut se transformer en d'autres particules exotiques, telles que des neutrinos stériles, qui interagissent encore moins avec la matière qu'un neutrino normal ; si cela était confirmé, ce serait une découverte massive.

Récemment, il a été suggéré que cette anomalie pourrait plutôt s'expliquer par quelque chose de plus banal : une demi-vie mal mesurée pour le ⁷¹Noyau Ge. En effet, le taux prévu d’interactions des neutrinos dépend de cette demi-vie.

Pour tester cette explication possible de l'anomalie du gallium, une équipe de scientifiques des laboratoires nationaux Lawrence Berkeley et Lawrence Livermore a déterminé la ⁷¹Ge demi-vie avec un ensemble de mesures soigneusement effectuées, dont deux effectuées côte à côte avec d'autres isotopes radioactifs à longue durée de vie avec des demi-vies bien connues. La recherche apparaît dans Examen physique C.

L'équipe a pu identifier ⁷¹Obtenez la demi-vie avec une précision environ quatre fois meilleure que n'importe quelle mesure précédente. Le travail élimine les erreurs de mesure de ⁷¹Ge comme explication de l'anomalie, qui doit donc avoir une origine différente, peut-être dans l'existence d'un quatrième type de neutrino, appelé neutrino stérile.

“La nouvelle demi-vie obtenue par notre équipe a confirmé les résultats antérieurs, mais les a mis sur une base beaucoup plus solide, excluant définitivement l'explication possible selon laquelle les neutrinos manquants étaient plutôt dus à une erreur. ⁷¹Ge demi-vie”, a déclaré Nick Scielzo, scientifique et auteur principal du LLNL. “Par conséquent, l'anomalie du gallium reste un véritable mystère, qui nécessite potentiellement encore une sorte de nouveau comportement inattendu des neutrinos pour être compris.”

Les autres auteurs LLNL de l'étude comprennent Narek Gharibyan, Ken Gregorich, Brian Sammis, Jennifer Shusterman et Keenan Thomas.