EN

Статья физфаковцев Кузакова и Студеникина отмечена как наиболее важное достижение 2018 года журналом Physical Review D!

Физика нейтрино является в настоящее время одним из важных и быстро развивающихся разделов фундаментальной науки. Наглядным подтверждением этого явилось присуждение в 2015 году Нобелевской премии по физике руководителям двух крупнейших международных нейтринных экспериментов Такааки Каджите (Япония) и Артуру Макдональду (Канада) с формулировкой «за открытие осцилляций нейтрино, что подтвердило факт наличия у нейтрино ненулевой массы». Важным прямым следствием ненулевой массы нейтрино является участие нейтрино в электромагнитных взаимодействиях, что возможно при наличии у нейтрино ненулевых электромагнитных свойств.

Физический факультет МГУ является признанным мировым лидером в исследовании электромагнитных свойств нейтрино. На протяжении почти 30 лет группа по физике нейтрино под руководством профессора А.И. Студеникина проводит всесторонние исследования электромагнитных взаимодействий нейтрино и анализ имеющихся экспериментальных данных с целью получения ограничений на электромагнитные характеристики нейтрино и изучение феноменологических следствий в астрофизике.

За прошедшие годы членами группы было подготовлено и защищено 10 кандидатских и 4 докторские диссертации. К проведению исследований активно привлекаются студенты и аспиранты (по данной теме подготовлено более 20 дипломных работ).

Рабочее совещание группы по физике нейтрино. МГУ, январь 2019 года

По проблеме электромагнитных свойств нейтрино участниками группы опубликованы десятки статей в ведущих международных журналах из категории «Toп-25». К особым достижениям группы можно отнести публикацию А.И. Студеникиным в соавторстве с итальянским теоретиком Карло Джунти (ИНФН, Турин) большой обзорной статьи под названием «Electromagnetic interactions of neutrinos: А window to new physics» в одном из самых высокорейтинговых журналов Reviews of Modern Physics (2015) (импакт-фактор IF: 29.604, 5-Year IF: 51.324), которая содержит фундаментальное и наиболее полное на настоящий момент обсуждение проблемы электромагнитных взаимодействий нейтрино.

К.А. Кузаков, С. Джунти (Италия) и А.И. Студеникин во время обсуждения планов по дальнейшему изучению электромагнитных свойств нейтрино (Москва, 20 февраля 2019 года)

В рамках данного направления доцент кафедры физики атомного ядра и теории столкновений доктор физико-математических наук К.А. Кузаков и профессор кафедры теоретической физики А.И. Студеникин ведут систематические исследования по теории электромагнитного рассеяния нейтрино на мишени. Только за последние два года результаты их исследований были доложены на четырех наиболее престижных международных конференциях по физике высоких энергий и физике нейтрино:

1) European Physics Society Conference on High Energy Physics (Venice, Italy, 2017);

2) 15th International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics (Sudbury, Canada, 2017);

3) 28th International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics (Heidelberg, Germany, 2018);

4) 39th International Conference on High Energy Physics (Seoul, Korea, 2018).

За этот же период К.А. Кузаков и А.И. Студеникин опубликовали серию статей, в том числе четыре статьи в журнале Physical Review D. В статье K. Kouzakov, A. Studenikin, Electromagnetic properties of massive neutrinos in low-energy elastic neutrino-electron scattering, Phys. Rev. D 95 (2017) 055013 построена наиболее последовательная теория электромагнитного рассеяния нейтрино на мишени с учетом всех возможных электромагнитных форм-факторов нейтрино, что позволяет проводить комплексные исследования электромагнитных характеристик нейтрино (электрический миллизаряд, дипольные магнитный и электрический и анапольный моменты, зарядовый радиус) при сопоставлении полученных теоретических результатов с данным экспериментов по рассеянию нейтрино.

В статье К.А. Кузакова и А.И. Студеникина, опубликованной в декабре 2018 года в соавторстве с учеными из Италии и Китая — M. Cadeddu, C. Giunti, K. Kouzakov, Y.F. Li, A. Studenikin, Y.Y. Zhang,“Neutrino charge radii from COHERENT elastic neutrino-nucleus scattering”, Phys. Rev. D 98 (2018) no.11, 113010 — с использованием их же результатов указанной выше статьи (Phys. Rev. D 95, 2017) получены новые ограничения сверху на зарядовый радиус нейтрино из анализа данных эксперимента COHERENT (США).

O высоком мировом уровне проводимых К.А. Кузаковым и А.И. Студеникиным исследований говорит тот факт, что результаты последней статьи (Phys. Rev. D 98, 2018) решением редакции (“Editors Suggestions”) данного журнала были отмечены как наиболее важные достижения 2018 года и размещены в специальном разделе “Highlights 2018” на веб-странице журнала https://journals.aps.org/prd/. Полученные результаты привлекли большое внимание научной общественности и широко обсуждаются, в том числе и на новостных сайтах в интернете: https://phys.org/news/2019-01-neutrinos-mysterious.html и https://nplus1.ru/news/2018/12/28/neutrino-radius .

Исследования К.А. Кузакова и А.И. Студеникина по теории электромагнитных взаимодействий нейтрино представляют большой интерес, так как электромагнитные свойства нейтрино выходят за пределы так называемой Стандартной модели частиц, которая прекрасно описывает практически все имеющиеся данные по взаимодействиям элементарных частиц. Поэтому изучение электромагнитных свойств нейтрино может открывать окно в «новую физику» за пределами Стандартной модели. Работа по данному направлению находит всестороннюю поддержку руководства физического факультета, о чем свидетельствует выступление К.А. Кузакова с докладом на тему «Поиск новой физики в столкновениях нейтрино с атомами» на одном из последних заседаний ученого совета факультета.

В настоящее время к проведению исследований по данной тематике привлекаются студенты и аспиранты физического факультета — члены научной группы по физике нейтрино. Работа ведется по программе участия научной группы МГУ в международном нейтринном проекте класса мегасайнс ДЖУНО (JUNO), который реализуется в Китае.

А.И. Студеникин, профессор кафедры теоретической физики,

полномочный представитель МГУ в международном нейтринном проекте JUNO, член Научного совета РАН «Физика нейтрино и нейтринная астрофизика»

Назад