Forskere sætter en ny øvre grænse for neutrino masse

Et internationalt hold af forskere har brugt et nyt spektrometer til at finde og sætte en øvre grænse for massen af ​​en neutrino. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysiske anmeldelsesbreve, gruppen beskriver, hvordan de fandt på den nye grænse, og hvorfor de mener, at det var vigtigt at finde den.

Neutrinoer er mystiske - videnskabsmænd har fundet beviser for deres eksistens, men de kæmper stadig med at forstå deres egenskaber. De vil gerne vide mere om partiklerne, fordi de er så rigelige - videnskabsmænd mener, at der er 1 milliard gange flere af dem i universet end atomer. Mange tror også, at de har nøglen til at forstå det tidlige univers, og måske fysik på sit mindste niveau. En egenskab ved især neutrinoen, som videnskabsmænd gerne vil have fat i, er dens masse - indtil for nylig, man troede, at de små partikler slet ikke havde nogen masse. Men nyere undersøgelser har vist, at det ikke er tilfældet. Det næste trin er at bestemme deres masse. Til dato, forskere har taget tre tilgange til at finde svaret. Den første involverer at studere den kosmiske mikrobølge baggrund. Den anden indebærer at udføre søgninger efter tilfælde af neutrinoløst dobbelt-beta-henfald - en yderst sjælden begivenhed. Den tredje metode går ud på at forsøge at måle neutrinoens masse direkte på måder, der ikke er afhængige af en teoretisk model. I denne nye indsats, forskerne har taget den tredje tilgang.

Forskerne udførte deres arbejde som en del af Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment (KATRIN) på campus ved Karlsruhe Institute of Technology i Tyskland. Det centrale udstyr, der bruges på stedet, er et 200-tons elektronspektrometer. Forskerne brugte det til at studere henfaldet af tritium - en radioaktiv type brint. Når det forfalder, den udsender en enkelt elektron og en neutrino på samme tid. Ved at måle energien af ​​den frigivne elektron ved hjælp af spektrometeret, de var i stand til at beregne et skøn over neutrinoens masse med en større præcision, end det var muligt før. De fandt, at dens øvre grænse var 1,1 elektronvolt, halvdelen af ​​den tidligere fastsatte øvre grænse. Det er også ekstremt lille - cirka 500, 000 gange mindre end en elektron.

© 2019 Science X Network