Pengukuran baru dari percobaan skala besar di Karlsruhe Institute of Technology (KIT) yang diterbitkan dalam jurnal Science / Christian Weinheimer dari Institute for Nuclear Physics Instited
Neutrino adalah salah satu partikel yang paling membingungkan di alam semesta. Mereka semua adalah kami, namun mereka jarang berinteraksi dengan materi. Dalam kosmologi, mereka mempengaruhi pembentukan struktur skala galaksi, sedangkan dalam fisika partikel mereka berfungsi sebagai indikator proses fisik yang sebelumnya tidak diketahui karena massa sangat kecil. Oleh karena itu, pengukuran yang tepat dari massa neutrino sangat penting untuk sepenuhnya memahami hukum -hukum alam yang mendasar. Dalam konteks ini, eksperimen internasional 'Karlsruhe Tritium Neutrino' (Katrin) di Institut Teknologi Karlsruhe (KIT), di mana fisikawan Astropartikel Prof Christian Weinheimer dari kelompok penelitian dari University of Münster juga terlibat, telah menetapkan tolok ukur baru. Berdasarkan data yang diterbitkan dalam jurnal Sainspara peneliti dapat menyimpulkan bahwa neutrino berbobot maksimal 8 x 10-37 Kilogram (ini sesuai dengan 0,45 EV/C2 di unit yang biasa digunakan dalam fisika). Tidak ada yang pernah dapat menentukan massa begitu tepat sebelumnya.
Christian Weinheimer adalah salah satu peneliti pendiri Katrin dan menjabat sebagai salah satu dari dua juru bicara untuk percobaan sampai tahun 2022. 'Kami bangga bahwa kolaborasi Katrin kami telah berhasil secara signifikan meningkatkan batas atas untuk misa neutrino dengan kontribusi penting,' katanya. Prestasi ini dimungkinkan tidak hanya dengan mengumpulkan lebih banyak data, tetapi juga dengan secara signifikan mengurangi laju gangguan latar belakang dan ketidakpastian sistematis.
Tim fisikawan, insinyur, dan teknisi Münster telah lama terlibat secara signifikan dalam pengembangan dan pengoperasian Katrin. Metode analisis dan pengukuran yang dikembangkan di Münster secara signifikan meningkatkan sensitivitas percobaan. Antara lain, kelompok ini berkolaborasi dengan lokakarya Institute of Nuclear Physics untuk merancang instrumen ilmiah khusus seperti berbagai sumber kalibrasi elektron presisi tinggi, presisi tinggi tegangan tinggi dan sistem elektroda kawat dalam spektrometer katrin raksasa.
Para ilmuwan dari lebih dari 20 institusi dari tujuh negara sedang mengerjakan Katrin. Eksperimen memanfaatkan peluruhan beta tritium, isotop hidrogen yang tidak stabil; Distribusi energi elektron yang dihasilkan memungkinkan para peneliti untuk secara langsung mengukur massa neutrino. Komponen teknis yang canggih diperlukan untuk mencapai hal ini: Eksperimen sepanjang 70 meter memiliki sumber tritium yang intens dan spektrometer resolusi tinggi dengan diameter 10 meter. Teknologi ini telah menghasilkan ketepatan yang tak tertandingi. Pengukuran massa neutrino akan berlanjut hingga akhir 2025. Setelah itu, para peneliti akan mulai memasang sistem detektor baru untuk pencarian yang disebut neutrino steril dan mengembangkan konsep untuk percobaan generasi berikutnya.
Publikasi asli
Aker M. et al. (2025): Pengukuran massa neutrino langsung berdasarkan 259 hari data Katrin. Sains; ADQ9592
