Naukowcy zmierzyli masę neutrin z pomocą danych kosmicznych

Kategorie: 

Źródło: Dreamstime.com

Neutrina występują w trzech stanach zapachowych, a każdy stan jest mieszaniną trzech stanów masowych. Choć różnice między masami są nam znane, do tej pory dysponowaliśmy niewielką ilością informacji na temat masy najlżejszych gatunków. Jeśli lepiej zrozumiemy neutrina i procesy, dzięki którym uzyskują swoją masę, być może poznamy niektóre tajemnice Wszechświata, np. co trzyma go w całości, dlaczego rozszerza się i z czego zbudowana jest ciemna materia.

 

Zespół naukowców z Kolegium Uniwersyteckiego w Londynie, Instytutu Astrofizyki w Paryżu, Federalnego Uniwersytetu w Rio de Janeiro oraz Uniwersytetu w Sao Paulo po raz pierwszy ustanowił górną granicę masy najlżejszego neutrina. Cząstka może technicznie nie mieć masy, ponieważ dolna granica nie została jeszcze ustalona.

 

Badacze zastosowali innowacyjne podejście do obliczenia masy neutrin, korzystając z danych zgromadzonych przez astronomów i fizyków cząstek elementarnych. Dane te pochodzą z eksperymentów przeprowadzanych w akceleratorze cząstek oraz z programu BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey), które dotyczą 1,1 miliona galaktyk i pozwoliły zmierzyć szybkość ekspansji Wszechświata.

Pozyskane informacje pozwoliły opracować matematyczny model masy neutrin, a dzięki superkomputerowi Grace, który znajduje się na Kolegium Uniwersyteckim w Londynie, obliczono maksymalną możliwą masę najlżejszego neutrina, wynoszącą 0,086 eV (95% CI), co odpowiada 1,5 x 10-37 kg. Ustalono również, że łączna górna granica masy trzech zapachów neutrin wynosi 0,26 eV (95% CI).

 

Zrozumienie, w jaki sposób można oszacować masę neutrin, ma istotne znaczenie dla przyszłych badań kosmologicznych. Nowy Instrument Spektroskopy Ciemnej Energii (DESI) zbada z dużą precyzją strukturę Wszechświata oraz zawartość ciemnej energii i ciemnej materii. Natomiast teleskop kosmiczny Euclid zajmie się mapowaniem geometrii ciemnego Wszechświata i ewolucji struktur kosmicznych.

 

Ocena: 

3
Średnio: 3 (1 vote)

Komentarze

Skomentuj