Είμαστε γεμάτοι από νετρίνα όλη την ώρα. Είναι παντού, σχεδόν μη ανιχνεύσιμα, περνώντας μέσα από την κανονική ύλη. Γνωρίζουμε ελάχιστα τίποτα γι 'αυτά - ούτε καν πόσο βαριά είναι. Αλλά γνωρίζουμε ότι τα νετρίνα έχουν τη δυνατότητα να αλλάξουν το σχήμα ολόκληρου του σύμπαντος. Και επειδή έχουν αυτή τη δύναμη, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τη μορφή του σύμπαντος για να τις ζυγίσουμε - όπως έκανε τώρα μια ομάδα φυσικών.
Λόγω της φυσικής, οι συμπεριφορές των μικρότερων σωματιδίων μεταβάλλουν τις συμπεριφορές ολόκληρων γαλαξιών και άλλων γίγαντας ουράνιων δομών. Και αν θέλετε να περιγράψετε τη συμπεριφορά του σύμπαντος, πρέπει να λάβετε υπόψη τις ιδιότητες των μικρότερων συστατικών του. Σε ένα νέο έγγραφο, το οποίο θα δημοσιευθεί σε ένα προσεχές τεύχος του περιοδικού Physical Review Letters, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν αυτό το γεγονός για να υπολογίσουν εκ νέου τη μάζα του ελαφρύτερου νετρίνου (υπάρχουν τρεις μάζες νετρίνων) από ακριβείς μετρήσεις της μεγάλης κλίμακας δομής του σύμπαντος.
Παίρνουν στοιχεία για τις κινήσεις περίπου 1,1 εκατομμυρίων γαλαξιών από τη Φασματοσκοπική Έρευνα Baryon Oscillation, την ανέπτυξαν με άλλες κοσμολογικές πληροφορίες και προέκυψαν από πολύ μικρότερα πειράματα νετρίνο στη Γη και τροφοδοτούσαν όλες αυτές τις πληροφορίες σε έναν υπερυπολογιστή.
"Χρησιμοποιήσαμε πάνω από μισό εκατομμύριο ώρες υπολογιστικής επεξεργασίας για να επεξεργαστούμε τα δεδομένα", ανέφερε σε δήλωσή του ο συν-συγγραφέας Andrei Cuceu, διδακτορικός φοιτητής αστροφυσικής στο University College του Λονδίνου. "Αυτό ισοδυναμεί με σχεδόν 60 χρόνια σε έναν ενιαίο επεξεργαστή. Το έργο αυτό έσπρωξε τα όρια για μεγάλη ανάλυση δεδομένων στην κοσμολογία".
Το αποτέλεσμα δεν προσέφερε σταθερό αριθμό για τη μάζα του ελαφρύτερου τύπου νετρίτινου, αλλά το κατέστησε μικρότερο: Το είδος αυτό του νετρίνο έχει μάζα όχι μεγαλύτερη από 0,086 ηλεκνοβολών (eV) ή περίπου έξι εκατομμύρια φορές μικρότερη από η μάζα ενός μόνο ηλεκτρονίου.
Αυτός ο αριθμός θέτει ένα ανώτερο όριο, αλλά όχι ένα κατώτατο όριο, για τη μάζα των ελαφρύτερων ειδών νετρίνων. Είναι πιθανό ότι δεν έχει καθόλου μάζα, γράφουν οι συγγραφείς στην εφημερίδα.
Αυτό που οι φυσικοί γνωρίζουν είναι ότι τουλάχιστον δύο από τα τρία είδη νετρίνων πρέπει να έχουν κάποια μάζα και ότι υπάρχει σχέση μεταξύ των μαζών τους. (Αυτό το χαρτί επίσης θέτει ένα ανώτερο όριο για τη συνδυασμένη μάζα και των τριών γεύσεων: 0,26 eV.)
Με σύγχυση, τα τρία είδη μάζας του νετρίνο δεν ευθυγραμμίζονται με τις τρεις γεύσεις του νετρίνο: ηλεκτρόνιο, μιόνιο και ταού. Σύμφωνα με τον Fermilab, κάθε γεύση του νετρίνο αποτελείται από ένα κβαντικό μίγμα των τριών ειδών μάζας. Έτσι ένα ορισμένο νετρίνο tau έχει ένα είδος μάζας 1 σε αυτό, ένα κομμάτι του είδους 2 και ένα κομμάτι του είδους 3. Αυτά τα διαφορετικά είδη μαζών επιτρέπουν στα νετρίνα να μετακινούνται μεταξύ των γεύσεων, ως μια ανακάλυψη του 1998 (η οποία κέρδισε Βραβείο Νόμπελ στη Φυσική).
Οι φυσικοί δεν μπορούν ποτέ να εντοπίσουν τέλεια τις μάζες των τριών ειδών νετρίνων, αλλά μπορούν να συνεχίσουν να πλησιάζουν. Η μάζα θα συνεχίσει να περιορίζεται καθώς πειράματα στη Γη και οι μετρήσεις στο διάστημα βελτιώνονται, οι συγγραφείς έγραψαν. Και οι καλύτεροι φυσικοί μπορούν να μετρήσουν αυτές τις μικροσκοπικές, πανταχού παρούσες συνιστώσες του σύμπαντος μας, η καλύτερη φυσική θα είναι σε θέση να εξηγήσει πώς το όλο πράγμα ταιριάζει μαζί.
