Proteklo je nekoliko godina od STEREO eksperimenta tj njegovog pokretanja. Tim stručnjaka koji rade na ovom eksperimentu, objavila je konačne rezultate svojih antineutrinskih studija. Istraživači su svojim podacima isključili nagoveštaje o postojanju sterilnih neutrina. Ovo je zapravo potvrda o postojanju dodatnog stanja neutrina. Na ovu temu se dosta diskutovalo i većina teorija je izvedena na temu tog „anomalija“ neutrina.
Rezultata ovog eksperimanta je objavljen u izdanju časopisa Nature od 11. januara. Ovaj eksperiment ima važne implikacije za mnoge oblasti fundamentalne fizike.
U savremenoj fizici čestica sve poznate elementarne čestice i njihove interakcije su opisane u takozvanom Standardnom modelu fizike čestica. Model uključuje neutrine, čestice koje je 1930. izumeo Volfgang Pauli da bi se uskladio sa univerzalnim zakonima o očuvanju energije. Neutrini su veoma lagani, električno neutralni i reaguju samo preko elektroslabe sile. Zbog toga ih je izuzetno teško otkriti. Direktno eksperimentalno otkrivanje nije obavljeno sve do 1956. godine.
Danas su poznata tri različita tipa neutrina. Ovi neutrini mogu da promene svoj identitet između ovih različitih stanja zbog svoje veoma male, ali ne nulte mase. Ove takozvane neutrin oscilacije su uspostavljene pre oko dve decenije.
Godine 2011. povećana preciznost dovela je do anomalije između posmatranog i predviđenog antineutrina fluksa koji emituju nuklearni reaktori. Ovo je pokrenulo hipotezu o postojanju suplementarnog neutrina stanja koje bi bilo sterilno, odnosno ne bi reagovalo preko slabe interakcije. Ova čestica bi takođe mogla da objasni fizičke pojave koje još uvek nisu u potpunosti shvaćene, kao što je tamna materija.
Da bi se nedvosmisleno testirala ova hipoteza sterilnih neutrina i odredila njihova svojstva, eksperiment STEREO je dizajniran i počeo sa radom 2017. godine u nuklearnom istraživačkom reaktoru visokog fluksa na ILL Grenobleu. Detektor koji se sastoji od šest identičnih elemenata postavljen je samo 10 metara od jezgra reaktora.
Projekat je profitirao od iskustva prikupljenog tokom nekoliko generacija reaktorskih neutrina eksperimenata. Zaštićene od spoljašnjeg okruženja, ćelije detektora su bile idealno postavljene da traže sa neviđenom preciznošću potpis sterilnih neutrina: distorzije zavisne od položaja u njihovoj distribuciji energije trebalo bi da se pojave na maloj udaljenosti od reaktora.
Stereo eksperiment čine istraživači sa Mak-Planck-Institut fur Kernphisik (MPIK) iz Hajdelberga, Nemačka i francuskih instituta CEA Saclai, CNRS, univerziteta Grenoble Alpes i Savoie Mont Blanc, kao i Instituta Laue-Langevin (ILL) je objavio svoje najnovije rezultate kombinujući kompletan skup podataka: Fizičari su potvrdili anomaliju u fluksu neutrina koji emituju nuklearni reaktori, ali sterilni neutrini, međutim, nisu uzrok tome.
„Uspeli smo da posmatramo ukupno više od 100.000 neutrina u godinama od 2017. do 2020. godine, ali nismo mogli da utvrdimo bilo kakav trag potencijalnih sterilnih neutrina u okviru ovih merenja“, objašnjava Kristijan Bak, jedan od vodećih istraživača eksperimenta iz MPIK-a. . „Najverovatnije da su uočene anomalije rezultat potcenjenih nesigurnosti u nuklearnim podacima iz radioaktivnih raspada koji se koriste za predviđanje fluksa, a ne samih neutrinskih eksperimenata.
Iako ovaj rezultat prilično snažno odbacuje hipotezu o sterilnom neutrinu, on služi kao dalja podrška Standardnom modelu i njegovom sadržaju neutrina.
Pored traženja sterilnih neutrina, eksperiment STEREO takođe pruža najtačnije merenje spektra antineutrina fisije uranijuma-235 do sada. Namenjen je da se koristi kao referentni spektar za buduće eksperimente sa reaktorima visoke preciznosti, kao što je određivanje hijerarhije mase neutrina ili niskoenergetski testovi Standardnog modela. Pored toga, precizna merenja ove vrste mogu pomoći da se bolje razumeju fenomeni koji se dešavaju tokom gašenja reaktora, na primer.
Istraživači u MPIK-u dali su značajan doprinos, kako u izgradnji STEREO detektora, tako iu analizi podataka. Na primer, veoma posebne tečnosti u detektoru su razvijene, proizvedene i okarakterisane u MPIK-u. Konkretno, tečni scintilator napunjen gadolinijumom, koji čini srce detektora, potiče iz MPIK-a.
Drugi ključni doprinos su veoma posebni sistemi punjenja i svetlosni senzori za merenje svetlosnih signala nakon neutrin reakcije u detektoru. U oblasti analize, MPIK grupa je bila aktivna u energetskoj rekonstrukciji, utvrđivanju efikasnosti i koordinaciji analiza.
