Sme stále neutrína. Sú všade, takmer nezistiteľné, preletia normálnou hmotou. Sotva o nich vieme - ani to, aké sú ťažké. Vieme však, že neutrína majú potenciál zmeniť tvar celého vesmíru. A pretože majú takú moc, môžeme ich použiť na zváženie tvaru vesmíru - ako to urobil tím fyzikov.
Správanie najmenších častíc mení fyzikálne správanie celých galaxií a iných obrovských nebeských štruktúr. A ak chcete opísať správanie vesmíru, musíte vziať do úvahy vlastnosti jeho najmenších komponentov. V novom článku, ktorý bude uverejnený v nasledujúcom čísle časopisu Physical Review Letters, vedci použili túto skutočnosť na spätný výpočet hmotnosti najľahšieho neutrína (sú tri neutrínové hmoty) z presných meraní rozsiahlej štruktúry. vesmíru.
Z Baryonovho oscilačného spektroskopického prieskumu vzali údaje o pohyboch približne 1,1 milióna galaxií, vzbudili ho s inými kozmologickými informáciami a výsledky z oveľa menších experimentov na neutrínoch na Zemi a všetky tieto informácie priviedli do superpočítača.
„Na spracovanie údajov sme použili viac ako pol milióna výpočtových hodín,“ uviedla vo vyhlásení spoluautorka štúdie Andrei Cuceu, doktorandka astrofyziky na University College London. „To zodpovedá takmer 60 rokom na jednom procesore. Tento projekt posunul hranice pre analýzu veľkých údajov v kozmológii.“
Výsledok neponúka pevné číslo pre hmotnosť najľahšieho typu neutrína, ale zúžil ho: Tento druh neutrína má hmotnosť nie väčšiu ako 0,086 elektrón voltov (eV) alebo asi šesť miliónov krát menšiu ako hmotnosť jedného elektrónu.
Toto číslo určuje hornú hranicu, ale nie dolnú hranicu, pre hmotnosť najľahšieho druhu neutrína. Je možné, že nemá žiadnu masu, napísali autori v novinách.
Fyzici vedia, že aspoň dva z troch druhov neutrínu musia mať nejakú hmotu a že medzi ich hmotami existuje vzťah. (Tento dokument tiež stanovuje hornú hranicu pre kombinovanú hmotnosť všetkých troch príchutí: 0,26 eV.)
Mätúce je, že tri masové druhy neutrínu nie sú usporiadané s tromi príchuťami neutrínu: elektrón, mión a tau. Podľa spoločnosti Fermilab je každá aróma neutrínu tvorená kvantovou zmesou troch hmotných druhov. Takže určité tau neutrino má v sebe trochu masového druhu 1, trochu druhu 2 a trochu druhu 3. Tieto rôzne masové druhy umožňujú neutrínam skákať tam a späť medzi príchuťami, ako objav z roku 1998 (ktorý získal Nobelova cena za fyziku).
Fyzici nikdy nemusia dokonale určiť masy troch neutrínových druhov, ale môžu sa stále priblížiť. Keď sa experimenty na Zemi a merania v priestore zlepšia, hmotnosť sa bude aj naďalej zmenšovať, píšu autori. A čím lepšie fyzici dokážu zmerať tieto malé všadeprítomné súčasti nášho vesmíru, tým lepšia fyzika bude schopná vysvetliť, ako celá vec zapadá do seba.
