
Международная коллаборация IceCube опубликовала первые результаты поиска четвертого типа нейтрино — стерильного. Ученые с 99-процентной вероятностью исключили существование частиц с параметрами, на которые косвенно указывали более ранние эксперименты, а также установили новые ограничения на возможные свойства объектов. Исследование направлено к публикации в журнале Physical Review Letters (препринт), кратко с результатами можно ознакомиться в пресс-релизе коллаборации.На сегодняшний день достоверно известны три сорта нейтрино, отличающихся друг от друга ароматом — квантовой характеристикой, описывающей их поведение в слабом взаимодействии. Однако, нейтрино могут периодически изменять свой аромат — к примеру, частица, родившаяся мюонным нейтрино, может прибыть на детектор в виде электронного. Эти осцилляции изучают современными нейтринные эксперименты, такие как, например, NOvA. Периодичность и другие свойства осцилляций сильно зависят от того, какими бывают нейтрино, каковы их массы и от других параметров. В 1996 году эксперимент LSND (а вслед за ним и MiniBooNE в 2013 году) обнаружил аномалии в этом процессе: осцилляции происходили чаще, чем того можно было ожидать. Одним из объяснений этой аномалии стало предположение о существовании четвертого сорта нейтрино — стерильных. В отличие от трех известных сортов, итак уже практически не взаимодействующих с материей, новые частицы должны были быть еще инертнее. Из всех четырех фундаментальных взаимодействий они могли участвовать лишь в гравитационном.Новая работа продолжает серию экспериментов по прямым поискам стерильных нейтрино. Согласно современной модели, существование стерильных нейтрино должно привести к исчезновению доли мюонных антинейтрино с большими (порядка нескольких тераэлектронвольт) энергиями. Несмотря на то, что IceCube не может отличить антинейтрино от нейтрино, проанализировав статистику по обнаруженным мюонным частицам все равно можно сделать вывод о том, что какая-то доля нейтрино пропала.Авторы использовали две выборки событий — первая соответствовала году работы нейтринной обсерватории со всеми установленными детекторами, вторая — статистике, набранной с использованием лишь 59 гирдянд из 86. Ни один из наборов данных не обнаружил свидетельств существования стерильных нейтрино, с большой вероятностью отвергнув предложенные ранними экспериментами свойства частиц. 
