КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер 17-12-01547

НазваниеНовая физика в нейтринном секторе

РуководительГорбунов Дмитрий Сергеевич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерных исследований Российской академии наук, г Москва

Период выполнения при поддержке РНФ

2017 г. - 2019 г.

, продлен на 2020 - 2021. Карточка проекта продления (ссылка)

Конкурс№18 - Конкурс 2017 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами».

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе, 02-101 - Физика элементарных частиц

Ключевые словафизика элементарных частиц, физика за рамками Стандартной модели, нейтринные осцилляции, стерильные нейтрино, майорон, нейтринный эффект вещества, космология, тёплая тёмная материя, нейтринные телескопы, холодная тёмная материя, слабовзаимодействующие массивные частицы, эксперименты с пучком на фиксированной мишени.

Код ГРНТИ29.05.00

СтатусУспешно завершен

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Ориентируясь на новые экспериментальные проекты в области нейтринной физики - уже начавшие работать, подготавливаемые к запуску в ближайшее будущее или активно прорабатываемые в настоящее время - мы планируем провести разработку теоретических моделей новой физики в нейтринном секторе, исследовать их феноменологические и космологические проявления, и получить предсказания для планируемых экспериментов с целью оценки их чувствительности к новой физике в нейтринном секторе. Данное исследование необходимо с одной стороны для определения полного потенциала современных экспериментов к моделям новой физики, специфическим для нейтринного сектора. С другой стороны, оно призвано сформулировать требования к следующему поколению проектов, в основе которых, по-видимому будут стоять существенно иные методы по сравнению с традиционно используемыми в этой области. Эти эксперименты должны предоставить возможность, с одной стороны, заметно точнее исследовать свойства нейтрино, а с другой стороны максимально глубоко изучить возможность существования новых, относительно лёгких частиц в нейтринном секторе, динамика которых ответственна за появление масс активных нейтрино и возможно другие явления, такие как тёмная материя и барионная асимметрия Вселенной.

Ожидаемые результаты
Решение представленных в данном проекте научных задач по изучению феноменологических и космологических проявлений мотивированных моделей новой физики в секторе нейтрино позволит выделить класс моделей, перспективных с точки зрения их непосредственной проверки на действующих и строящихся установках. Выделение общих характерных черт и феноменологических проявлений позволит сформулировать требования к следующему поколению нейтринных экспериментов, необходимых (а в ряде случаев и достаточных) для полной проверки класса моделей с новыми гипотетическими лёгкими частицами. Успех в реализации данного проекта позволит расставить приоритеты в физической программе будущих экспериментов. Главная фундаментальная цель проекта - найти физику, ответственную за нейтринные осцилляции, единственное прямое указание на неполноту Стандартной модели физики частиц. В перспективе, реализация проекта может не только обогатить современные представления о физике микромира и астрофизики, но и дать решение таким фундаментальным проблемам как отсутствие антивещества в видимой Вселенной и явление тёмной материи. В результате выполнения конкретных задач будут уточнены кинематические требования к частицам тёплой тёмной материи, в том числе стерильным нейтрино. Будет представлен класс реалистичных моделей со стерильными нейтрино тёмной материи, прямой поиск которых возможен на современных установках по прямому поиску масс нейтрино. Будут обновлены сечения захвата нейтрино на ядрах и по результатам этой работы будет проведена оценка перспектив осцилляционных экспериментов с короткой базой по проверке нейтринных аномалий (поиск стерильных нейтрино). Будут проанализированы космологические данные, в особенности данные по структурам, с целью получения первых указаний на масштаб масс нейтрино. Будет проведена оценка минимальной величины смешивания активных и стерильных нейтрино, совместная с механизмом получения масс активных нейтрино "качели", и найдена чувствительность планируемых экспериментов по их поиску, достаточная для исключения этого механизма. Будут определены универсальные характеристики нейтринного сигнала, чувствительные к аннигиляции или распаду частиц тёмной материи в Солнце и в Земле. Будет исследовано влияние возможного нестандартного взаимодействия активных нейтрино в Солнце и в Земле на результаты экспериментов по нейтринным осцилляциям и непрямой поиск частиц тёмной материи. Будет изучен вопрос о степени запутанности и темпе декогеренции в реалистичных осцилляционных нейтринных экспериментах. Полученные в ходе работы над проектом оригинальные результаты будут находиться на мировом уровне, а по ряду направлений опережать мировой уровень. Они будут опубликованы в виде серий статей в ведущих международных научных журналах и представлены на представительных международных научных конференциях. Развитые методы и подходы будут включены в лекционные курсы по физике частиц и космологии, читаемые участниками группы в российских вузах на регулярной основе и на международных школах. Завершённые циклы работ в рамках проекта послужат основой для квалификационных работ студентов и аспирантов.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---