Kosmologi, nevis daļiņu fiziķi, varētu būt tie, kas beidzot mēra nenotveramo neitrīno daļiņu masu. Kosmologu grupa ir veikusi visprecīzāko šo noslēpumaino tā saukto “spoku daļiņu” masas mērījumu. Viņi neizmantoja milzu daļiņu detektoru, bet izmantoja datus no visu laiku lielākajiem galaktiku pētījumiem - Sloan Digital Sky Survey. Kaut arī iepriekšējie eksperimenti parādīja, ka neitrīniem ir masa, tiek uzskatīts, ka tas ir tik mazs, ka to bija ļoti grūti izmērīt. Bet, aplūkojot Sloanas datus par galaktikām, doktorants Šons Tomass un viņa konsultanti Londonas Universitātes koledžā neitrīno masu pieliek ne vairāk kā 0,28 elektronu voltiem, kas ir mazāk nekā miljardā daļa no viena ūdeņraža atoma masas. Šis ir viens no precīzākajiem neitrīno masas mērījumiem līdz šim.
Viņu darba pamatā ir princips, ka milzīgajam neitrīno pārpilnībai (šobrīd jums iet triljoni) ir liela kumulatīvā ietekme uz kosmosa jautājumu, kas dabiski veidojas uz galaktiku grupu un kopu “salikumiem”. Tā kā neitrīni ir ārkārtīgi gaiši, tie pārvietojas pa Visumu ar lielu ātrumu, un tas izlīdzina šo dabisko matērijas “saliekumu”. Analizējot galaktiku sadalījumu visā Visumā (t.i., šo galaktiku “izlīdzināšanas” apmēru), zinātnieki spēj noteikt neitrīno masas augšējās robežas.
Neitrīno spēj iziet cauri gaismas gadam - apmēram sešus triljonus jūdžu - no svina, nesasniedzot vienu atomu.
Šī jaunā aprēķina centrā ir visu laiku lielākā 3D galaktiku karte ar nosaukumu Mega Z, kas aptver vairāk nekā 700 000 galaktiku, kuras reģistrējis Sloan Digital Sky Survey un ļauj veikt mērījumus zināmā Visuma plašajos posmos.
"No visiem hipotētiskajiem kandidātiem uz noslēpumaino Dark Matter līdz šim neitrīni ir vienīgais tumšās matērijas piemērs, kas patiesībā pastāv dabā," sacīja Ofer Lahav, UCL Astrophysics Group vadītājs. "Zīmīgi, ka galaktiku sadalījums milzīgos mērogos var mums pastāstīt par sīko neitrīno masu."
UCL kosmologi spēja novērtēt attālumus līdz galaktikām, izmantojot jaunu metodi, kas mēra katras galaktikas krāsu. Apvienojot šo milzīgo galaktiku karti ar informāciju no temperatūras svārstībām Lielā sprādziena pēkšņajā mirdzumā, ko sauc par kosmisko mikroviļņu fona starojumu, viņi spēja uzlikt vienu no mazākajām neitrīno daļiņu lieluma augšējām robežām līdz šim.
"Lai arī neitrīni veido mazāk nekā 1% no visām matērijām, tie veido nozīmīgu daļu no kosmoloģiskā modeļa," sacīja Dr Shaun Thomas. “Ir aizraujoši, ka visneizturīgākajām un sīkākajām daļiņām var būt šāda ietekme uz Visumu.”
"Šī ir viena no efektīvākajām neitrīno masu mērīšanas metodēm," sacīja Dr. Filipe Abadlla. "Tas rada lielas cerības beidzot iegūt neitrīno masas mērījumu nākamajos gados."
Autori ir pārliecināti, ka lielāks Visuma pētījums, tāds kā tas, pie kura viņi strādā, tiek dēvēts par starptautisko Dark Energy Survey, radīs vēl precīzāku neitrīno svaru, potenciāli pie augšējā robežas, kas ir tikai 0,1 elektronu volti.
Rezultāti tiek publicēti žurnālā Physical Review Letters.
Avots: Londonas Universitātes koledža
