Oleme kogu aeg neutriine täis. Nad on kõikjal, peaaegu tuvastamatud, hõljuvad normaalsest ainest. Me ei tea neist peaaegu midagi - isegi mitte seda, kui rasked nad on. Kuid me teame, et neutriinodel on potentsiaal muuta kogu universumi kuju. Ja kuna neil on see jõud, saame nende kaalumiseks kasutada universumi kuju - nagu füüsikute meeskond on seda nüüd teinud.
Füüsika tõttu muudab väikseimate osakeste käitumine tervete galaktikate ja muude hiiglaslike taevastruktuuride käitumist. Ja kui soovite kirjeldada universumi käitumist, peate arvestama selle kõige väiksemate komponentide omadustega. Uues artiklis, mis avaldatakse ajakirja Physical Review Letters tulevases numbris, kasutasid teadlased seda fakti suuremahulise struktuuri täpsetest mõõtmistest tuleneva kergeima neutriino massi (neid on kolm neutriino massi) tagasiarvutamiseks. universumi.
Nad võtsid Baryoni ostsillatsiooni spektroskoopilise uuringu andmed umbes 1,1 miljoni galaktika liikumise kohta, segasid seda muu kosmoloogilise informatsiooniga ja Maa palju väiksema ulatusega neutriinokatsete tulemustega ning sisestasid kogu selle teabe superarvuti.
"Me kasutasime andmete töötlemiseks rohkem kui pool miljonit töötundi," ütles Londoni ülikooli kolledži astrofüüsika doktorant Andrei Cuceu uuringu kaasautorile. "See võrdub peaaegu 60 aastat ühe protsessoriga. See projekt tõmbas kosmoloogia suurandmete analüüsi piirid."
Tulemus ei pakkunud fikseeritud arvu kergeima tüüpi neutriino massi jaoks, kuid see kitsendas seda: Neutriino liikide mass ei ületa 0,086 elektronvolti (eV) või umbes kuus miljonit korda vähem kui üksiku elektroni mass.
See arv seab neutriino kergeimate liikide massi jaoks ülemise, kuid mitte alumise piiri. Võimalik, et sellel pole üldse massi, kirjutasid autorid artiklis.
Füüsikud teavad, et neutriino kolmest liigist vähemalt kahel peab olema mingi mass ja nende masside vahel on seos. (See paber seab ka kõigi kolme maitseaine kombineeritud massi ülemise piiri: 0,26 eV.)
Segadusttekitavalt ei sobi kolm neutriino massiliiki kokku neutriino kolme maitsega: elektron, müon ja tau. Fermilabi sõnul koosneb iga neutriino maitseaine kolme massiliigi kvantsegust. Nii et teatud tau neutrinoos on natuke massiliike 1, natuke liike 2 ja natuke liike 3. Need erinevad massiliigid võimaldavad neutriinodel hüpata maitsete vahel edasi-tagasi, nagu 1998. aasta avastus (mis võitis Nobeli füüsikapreemia) näitas.
Füüsikud ei pruugi kunagi täpselt määrata kolme neutriinaliigi massi, kuid nad saavad läheneda. Autorid kirjutasid, et Maa peal tehtavate katsete ja kosmose mõõtmiste paranemisel mass väheneb veelgi. Ja mida paremad füüsikud saavad mõõta neid pisikesi, kõikjal esinevaid meie universumi komponente, seda parem füüsika suudab selgitada, kuidas kogu asi kokku sobib.
