Folyamatosan tele van neutrínókkal. Mindenhol vannak, szinte észrevétlenek, áthatolnak a normál anyagon. Alig tudunk róluk semmit - még akkor sem, ha nehéz. De tudjuk, hogy a neutrinók megváltoztathatják az egész világegyetem alakját. És mivel rendelkeznek ezzel a hatalommal, az univerzum alakját felhasználhatjuk mérlegelésükhöz - ahogy a fizikusok csapata megtette.
A fizika miatt a legkisebb részecskék viselkedése megváltoztatja az egész galaxisok és más óriási égi szerkezetek viselkedését. És ha leírni szeretné az univerzum viselkedését, akkor figyelembe kell vennie annak legkisebb összetevőinek tulajdonságait. Egy új cikkben, amelyet közzétesznek a Physical Review Letters folyóirat következő kiadásában, a kutatók ezt a tényt használják a legkönnyebb neutrino tömegének (három neutrino tömegnek) a nagyméretű szerkezet pontos mérése alapján történő kiszámításához. az univerzum.
A Baryon oszcillációs spektroszkópos felméréséből adatokat vettünk körülbelül 1,1 millió galaxis mozgásáról, összekeverték más kozmológiai információkkal és sokkal kisebb földrajzi neutrino kísérletek eredményeivel, és ezeket az információkat egy szuperszámítógépbe táplálták.
"Több mint félmillió számítási órát használtunk fel az adatok feldolgozására" - nyilatkozta Andrei Cuceu, a londoni University College asztrofizika doktoranduszának a tanulmány társszerzője. "Ez egy processzoron belül közel 60 évnek felel meg. Ez a projekt meghúzta a nagy adatelemzés korlátját a kozmológiában."
Az eredmény nem adott rögzített számot a legkönnyebb típusú neutrinó tömegére, de szűkítette le: Az a neutrinofaj tömege nem haladja meg a 0,086 elektronvolt (eV), vagy körülbelül hatmilliószor kevesebbet, mint egyetlen elektron tömege.
Ez a szám meghatározza a felső, de nem az alsó határt a neutrínó legkönnyebb fajainak tömegére. Lehetséges, hogy egyáltalán nincs tömeg - írta a szerzők a cikkben.
A fizikusok azt tudják, hogy a három neutrinofaj közül legalább kettőnek kell lennie valamilyen tömeggel, és hogy a tömegek között kapcsolat van. (Ez a cikk egy felső határot határoz meg mindhárom aroma együttes tömegére: 0,26 eV.)
Megzavaróan a neutrino három tömeges faja nem egyezik meg a neutrino három ízével: elektron, muon és tau. Fermilab szerint minden neutrino aromát a három tömegfaj kvantumkeveréke alkotja. Tehát egy bizonyos tau neutrinóban van egy kis tömegű 1 faj, egy kicsit a 2. és egy kicsit a 3. faj. Ezek a különböző tömegfajok lehetővé teszik a neutrinók számára, hogy az aromák között oda-vissza ugorjanak, mint egy 1998-as felfedezés (amely nyerte a Nobel-díj a fizikában).
A fizikusok soha nem tudják pontosan meghatározni a három neutrinofaj tömegét, de egyre közelebb kerülhetnek egymáshoz. A tömeg tovább szűkül, ahogy a Földön végzett kísérletek és az űrben végzett mérések javulnak - írta a szerzők. És minél jobban tudják a fizikusok mérni az univerzumunk apró, mindenütt jelen lévő alkotóelemeit, annál jobb fizika képes megmagyarázni, hogy az egész hogyan illeszkedik egymáshoz.
