Massa neutrino yang sulit dipahami baru saja dibelah dua – dan itu bisa berarti fisikawan hampir menyelesaikan misteri kosmik besar
Fisikawan telah mengurangi massa maksimum yang mungkin dari “partikel hantu” yang dipahami yang disebut a Neutrino setidaknya satu juta berat elektron. Revisi ini membawa para ilmuwan satu langkah lagi menuju penemuan yang dapat mengubah atau bahkan menjungkirbalikkan Model Standar Fisika Partikel.
Alam semesta kita dibanjiri dengan bintik -bintik hantu. Setiap detik, sekitar 100 miliar neutrino melewati setiap sentimeter persegi tubuh Anda. Mereka diproduksi di banyak tempat: api nuklir bintang -bintang, dalam ledakan bintang yang sangat besar, dengan peluruhan radioaktif dan akselerator partikel dan reaktor nuklir di Bumi.
Meskipun mereka adalah bentuk materi yang paling umum dalam kosmos, interaksi minimal neutrino dengan tipe materi lain membuat mereka terkenal sulit untuk dideteksi, dan mereka satu -satunya partikel dalam model standar yang massa yang tepat tetap tidak diperhitungkan.
Mencari massa ini dapat berdampak signifikan pada pemahaman kita tentang kosmos. Meskipun ada banyak petunjuk eksperimental Sebaliknya, model standar memprediksi bahwa neutrino seharusnya tidak memiliki massa sama sekali. Menemukannya, oleh karena itu, dapat menyodok lubang dalam model yang cukup lebar untuk fisika baru. Itu bahkan mungkin menjelaskan Mengapa kita ada di tempat pertama.
Terkait: Neutrino paling energik yang pernah ditemukan di bumi terdeteksi di bagian bawah Laut Mediterania
Sekarang, temuan baru dari eksperimen Karlsruhe Tritium Neutrino (atau Katrin) di Jerman telah maju lebih dekat ke tujuan ini – menetapkan langit -langit untuk massa partikel hantu pada 0,45 volt elektron, yang mengurangi batas atas percobaan sebelumnya hampir setengahnya. Para peneliti menerbitkan hasil mereka Kamis (10 April) di jurnal Sains.
Neutrino hadir dalam tiga keadaan rasa yang berbeda yang disebut elektron, muon dan tau neutrino, berdasarkan partikel berbeda yang berinteraksi dengan mereka. Keadaan rasa ini diyakini sebagai campuran dari negara -negara massa, dan bukti terkuat bahwa neutrino memiliki massa karena, anehnya, mereka dapat secara spontan beralih di antara rasa dengan cepat – sebuah temuan itu menang penemu Hadiah Nobel dalam Fisika pada 2015.
Namun massa ini sangat kecil, dan fisikawan tidak benar -benar memiliki Penjelasan Solid untuk Mengapa.
Untuk mencari jawaban, fisikawan di balik penelitian baru beralih ke peluruhan radioaktif dari tritium isotop hidrogen yang tidak stabil, yang terbagi menjadi elektron dan antineutrino elektron – rekan antimatter elektron neutrino.
Neutrino, atau antineutrino dalam hal ini, tidak dapat dideteksi secara langsung, tetapi energi massa mereka mengurangi dari kecepatan elektron yang menyertainya. Para peneliti Katrin mendeteksi 36 juta elektron-elektron ini ketika partikel-partikel itu tiba di detektor di ujung lain percobaan. Ini memungkinkan para peneliti untuk menyimpulkan massa antineutrino elektron maksimum.
Dengan set batas atas ini, fisikawan akan terus mengumpulkan lebih banyak data hingga akhir 2025 untuk membatasi massa neutrino lebih jauh.
Sementara itu, ilmuwan lain sedang mencari massa Menggunakan Tritium Decays yang serupadengan belajar Peluruhan partikel lainnya yang disebut pions dan kaonsdan bahkan oleh menatap ke luar angkasa di gelombang kejut kuno terukir di seluruh alam semesta. Apa yang mereka temukan dapat membawa gambaran kita tentang alam semesta ke fokus yang lebih tajam, atau mengubahnya selamanya.
