Το τεράστιο πείραμα που μοιάζει με πείραμα μειώνει το όριο βάρους στο νετρίνο

Οι φυσικοί έχουν θέσει ένα νέο όριο στη μάζα του ελαφρύτερου σωματιδίου ύλης της φύσης. Το νετρίνο δεν μπορεί να ζυγίζει περισσότερο από 1,1 ηλεκτρον βολτ (eV) - λιγότερο από το ένα 500.000ο της μάζας ενός ηλεκτρονίου - λένε οι πειραματιστές με το πείραμα με το νετρίνο τριτίου της Καρλσρούης (KATRIN) στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καρλσρούης στη Γερμανία. Αναφέρθηκε στις 13 Σεπτεμβρίου σε μια συνάντηση στην Τογιάμα της Ιαπωνίας, το νέο αποτέλεσμα μειώνει κατά το ήμισυ το προηγούμενο όριο των 2 eV.

Οι φυσικοί προσπάθησαν να μετρήσουν τη μάζα του νετρίνου εδώ και δεκαετίες. Ωστόσο, το σωματίδιο μόλις και μετά βίας αλληλεπιδρά με τη συνηθισμένη ύλη. Έτσι, για να συναγάγουν τη μάζα του, οι ερευνητές μελετούν τη ραδιενεργή «διάσπαση β» του τριτίου, στην οποία ένας πυρήνας φτύνει ένα ηλεκτρόνιο και ένα νετρίνο. Μετρώντας ακριβώς τη μέγιστη ενέργεια των εκτινασσόμενων ηλεκτρονίων, οι φυσικοί μπορούν να συμπεράνουν τη μάζα των απαρατήρητων νετρίνων. Η KATRIN (παραπάνω) ακολουθεί αυτήν την κλασική προσέγγιση στο απόλυτο όριο, χρησιμοποιώντας ένα φασματόμετρο μήκους 23 μέτρων για τη μέτρηση του ηλεκτρονίου από το τρίτιο με πρωτοφανή ακρίβεια.

Το νέο όριο βασίζεται σε δεδομένα μόλις 28 ημερών. Τελικά, οι πειραματιστές της KATRIN ελπίζουν να συλλέξουν δεδομένα για 1000 ημέρες και να μειώσουν το όριο κατά έναν άλλο παράγοντα από 10 έως 0,2 eV—ή να δείξουν ότι το νετρίνο ζυγίζει περισσότερο από αυτό. Οι κοσμολογικές μετρήσεις ήδη υποδηλώνουν ότι το νετρίνο δεν μπορεί να ζυγίζει περισσότερο από περίπου 0,1 eV, αλλά αυτή η εκτίμηση βασίζεται σε πολλές υποθέσεις. Έτσι, οι φυσικοί της KATRIN υποστηρίζουν ότι το καλύτερο, άμεσα μετρούμενο όριο στη μάζα των νετρίνων είναι πιθανό να κάνει τα κοσμολογικά μοντέλα πιο αξιόπιστα.