科學家已經證實了一種新的基本粒子–惰性中微子可能存在的證據。這種粒子只透過引力相互作用，而不是粒子物理標準模型中的任何其他力。

惰性轉換巴克桑實驗（BEST）的結果證實了在早期太陽中微子源實驗中發現的異常現象。BEST 利用放射性鉻衰變產生的高強度中微子源輻照了一罐鎵（一種在室溫下呈液態的銀色軟金屬）。中微子在鎵中發生反應，產生同位素鍺71。這種同位素可以從鎵中提取出來並進行計數。

研究人員根據已知的核物理發現，鍺的數量比預期的要少得多。科學家在一次前驅實驗中也發現了類似的鎵異常。

實驗發現，根據中微子源的強度和科學家對中微子如何被吸收的了解，鍺的71 產物比預期低20% 到24%。這些發現與理論預測背道而馳。不過，它們與早期科學家稱之為鎵異常的結果是一致的。

研究人員將目標分為內部和外部兩個部分，以尋找中微子振盪的指標。這是一種已知的現象，即電子中微子會變成另一種”味道”，例如μ介子中微子，這是由於中微子具有質量。研究人員沒有觀測到這些振盪的跡象。異常現象的起源仍然是個謎。

建造中的BEST 儀器。圖片顯示的是內槽，BEST 研究人員站在外槽。圖片來源：AA Shikhin

BEST 是位於俄羅斯高加索山脈巴克山中微子天文台地下一英里處的一項實驗。它的目的是探索先前在SAGE 和GALLEX 太陽中微子合作組織進行的四次校準實驗中報告的電子中微子（ne）的缺陷。在這項研究中，研究人員使用了約47 公噸的液態鎵（Ga）金屬，將其分為兩個同心區，作為透過反應71Ga (ne,e)71Ge 吸收中微子的目標。他們將鉻-51 中微子源置於鎵靶中心，同時照射兩個區域。由於每個區域的中微子路徑長度約為一米，因此BEST 對發生在這一尺度上的振盪具有很高的靈敏度，相當於中微子質量的平方相差約1 eV2（在核子物理世界中這是一個非常小的量級）。研究人員透過量熱法和其他方法測量了中微子源的強度，精度優於1%。中微子吸收截面的最小值由已知的71 鍺的電子捕獲壽命設定。

這種異常現象的持續存在令人費解。它可能預示著某種迄今尚未被發現的未知實驗假象，也可能預示著能夠解釋出乎意料的中微子大量缺失的新物理學。

編譯自/ ScitechDaily