Космолозите - а не физиците на частици - могат да бъдат тези, които най-накрая измерват масата на неуловимата неутрино частица. Група космолози направиха най-точното си измерване досега на масата на тези мистериозни така наречени „призрачни частици“. Те не са използвали детектор на гигантски частици, но са използвали данни от най-голямото проучване на галактиките, Sloan Digital Sky Survey. Докато предишните експерименти показаха, че неутрино имат маса, се смята, че е толкова малка, че е много трудно да се измери. Но гледайки данните на Слоун за галактиките, докторантът Шон Томас и неговите съветници от Университетския колеж Лондон поставят масата на неутрино не по-голяма от 0,28 електрона волта, което е по-малко от милиардна част от масата на един водороден атом. Това е едно от най-точните измервания на масата на неутрино към днешна дата.
Тяхната работа се основава на принципа, че огромното изобилие от неутрино (има трилиони, минаващи през вас в момента) има голям кумулативен ефект върху материята на Космоса, която естествено се оформя в „струпвания“ от групи и групи от галактики. Тъй като неутрините са изключително леки, те се движат по вселената с големи скорости, което има ефект от изглаждането на тази естествена „тромавост“ на материята. Анализирайки разпределението на галактиките по вселената (т.е. степента на това „изглаждане“ на галактиките) учените успяват да изработят горните граници на масата на неутрино.
Неутрино е способно да премине през светлинна година - около шест трилиона мили - олово, без да удари нито един атом.
Централно за това ново изчисление е съществуването на най-голямата 3D карта на галактики, наречена Mega Z, която обхваща над 700 000 галактики, записани от Sloan Digital Sky Survey и позволява измервания на огромни участъци от известната вселена.
„От всички хипотетични кандидати за мистериозната тъмна материя засега неутрино са единственият пример за тъмна материя, която действително съществува в природата“, казва Офер Лахав, ръководител на групата за астрофизика на UCL. „Забележително е, че разпределението на галактики в огромни мащаби може да ни каже за масата на малките неутрино.“
Космолозите от UCL успяха да преценят разстоянията до галактиките, използвайки нов метод, който измерва цвета на всяка от галактиките. Чрез комбиниране на тази огромна карта на галактика с информация от температурните колебания в последващото сияние на Големия взрив, наречен радиация на космическия микровълнов фон, те успяха да поставят една от най-малките горни граници на размера на неутрино частицата към днешна дата.
„Въпреки че неутрино представляват по-малко от 1% от цялата материя, те представляват важна част от космологичния модел“, казва д-р Шон Томас. „Увлекателно е, че най-неуловимите и дребни частици могат да имат такъв ефект върху Вселената.“
„Това е една от най-ефективните техники за измерване на неутриновите маси“, казва д-р Филипе Абадла. „Това полага големи надежди най-накрая да получи измерване на масата на неутрино в следващите години.“
Авторите са уверени, че едно по-голямо проучване на Вселената, като например това, върху което работят, наречено международно изследване на тъмната енергия, ще даде още по-точно тегло на неутрино, потенциално при горна граница от само 0,1 електрон волта.
Резултатите са публикувани в списанието Physical Review Letters.
Източник: University College London
