Учені досягли нового рекорду у вимірюванні маси нейтрино: прецизійне дослідження відкриває нові горизонти знань фізики та космології
Нещодавно міжнародна команда вчених з експерименту KATRIN, розташованого в Німеччині, зробила суттєвий крок у поясненні природи нейтрино, одних з найзагадковіших частинок у всесвіті. Дослідники встановили, що маса нейтрино складає менше 0,45 електрон-вольт, що практично вдвічі менше, ніж попередні оцінки у 0,8 еВ. Результати їхнього дослідження були опубліковані в авторитетному науковому журналі Science, що підтверджує високий рівень експерименту.
Нейтрино, які є частинами з надзвичайно малими масами, формуються внаслідок ядерних реакцій, таких як процеси, що відбуваються на Сонці, а також під час радіоактивного розпаду. Кожну секунду через наші тіла проходять мільярди цих часток, але через їхню дивовижну здатність майже не взаємодіяти з матерією, ми цього навіть не помічаємо.
Протягом тривалого часу вчені вважали, що нейтрино не мають маси. Але нещодавні відкриття спростували цю теорію, продемонструвавши, що нейтрино мають надзвичайно малу, проте вимірювальну масу. Розуміння точної маси нейтрино є критично важливим для розгадки багатьох важливих питань у фізиці, зокрема пов’язаних із формуванням і еволюцією ранньої Вселенної.
Експеримент KATRIN використовує тритій, радіоактивний ізотоп водню, для дослідження. Коли тритій розпадається, він генерує електрон і антинейтрино. Ключ до аналізу маси в тому, що чим більша маса нейтрино, тим менше енергії залишається електрону після розпаду. Дослідники здійснили вимірювання енергії 36 мільйонів електронів, щоб зафіксувати цей надзвичайно малий ефект.
Згідно зі словами фізика Діани Парно, одного з авторів дослідження, команда продовжує збирати дані з метою подальшого уточнення верхнього межі маси нейтрино. Це дослідження є важливим не тільки для розуміння природи матерії, а й для більш глибокого пізнання еволюційних процесів, що відбувалися в ранніх етапах Всесвіту.
Науковці також зазначають, що існують космологічні методи оцінювання маси нейтрино, оскільки ці частки мали суттєвий вплив на формування структури Всесвіту. Проте ці оцінки часто залежать від наших теоретичних моделей, які можуть виникати не без недоліків, і самі події, що аналізуються, відбуваються надзвичайно рідко. Таким чином, результати прямих експериментів, таких як KATRIN, набувають особливої цінності.
Підсумовуючи, нескінченні можливості дослідження нейтрино можуть призвести до основоположних відкриттів, які кардинально змінять наше розуміння фізичних законів і космологічних явищ. Ці новини є важливим кроком у майбутніх дослідженнях, оскільки вчені продовжують шукати відповіді на одні з найскладніших запитань науки.
