Міжнародна команда фізиків, яка працює в рамках проєкту KATRIN на базі Технологічного інституту Карлсруе (Німеччина), оголосила про нове досягнення у вивченні маси нейтрино — однієї з найзагадковіших частинок у Всесвіті. Їм вдалося зменшити попередню верхню межу маси нейтрино вдвічі — до менше ніж 0,45 електрон-вольт.
Це надзвичайно мале значення — менше мільярдної частини маси протона, але воно має величезне значення для фундаментальної науки, адже нейтрино — найпоширеніша частинка у Всесвіті, яка може бути ключем до розуміння темної матерії та темної енергії.
“Нейтрино з’єднує нескінченно мале з нескінченно великим”, — зазначає фізик Тьєррі Лассер з Комісії з атомної енергії Франції.
Як вдалося досягти цього результату
Для досягнення нового результату KATRIN використала масивний спектрометр, який фіксує розпад тритію — радіоактивної форми водню. У процесі цього розпаду утворюються електрон і нейтрино, які ділять між собою енергію. Вимірюючи енергію електрона, можна обчислити параметри нейтрино.
Щоб досягти нової точності, команді довелося проаналізувати 36 мільйонів електронів, а до кінця року планується зібрати дані для 250 мільйонів подій. Це може або вперше дозволити побачити “сліди” маси нейтрино, або зменшити межу до менше ніж 0,3 еВ.
Що це означає для науки
Нейтрино відіграє важливу роль у формуванні структур Всесвіту. Їх включають до моделей, що пояснюють темну енергію — силу, яка, за гіпотезами, прискорює розширення космосу. Разом із темною матерією ці компоненти становлять понад 95% складу Всесвіту.
KATRIN також готується до запуску нового детектора TRISTAN, який полюватиме на стерильні нейтрино — гіпотетичні важкі частинки, які, можливо, і є тією самою темною матерією.
Чому це важливо
- Це найточніше вимірювання маси нейтрино на сьогодні.
- Може стати ключем до розуміння темної матерії.
- Відкриття підтверджує ефективність нових методів фізики частинок.