研究者たちは、これまでで最も正確な測定を達成し、ニュートリノの最大質量を絞り込みました。 *Science*に掲載されたこの発見は、ニュートリノの質量の上限を洗練し、素粒子を支配する支配的な理論である標準模型内の矛盾を解決するのに物理学者を近づけます。標準模型は、ニュートリノは質量がないはずだと誤って予測しており、この研究はその矛盾に対処しています。
ニュートリノを理解することは、ビッグバン以来の銀河の集団化や宇宙の膨張など、宇宙の進化に関する洞察を提供することができます。ニュートリノは核反応中に生成され、3つの「フレーバー」で存在し、それらの間を振動し、非常に小さいながらも質量を持っていることを意味します。
この精度を達成するために、カールスルーエトリチウムニュートリノ（KATRIN）実験が使用されました。この実験では、水素の同位体であるトリチウムを使用します。トリチウムはヘリウムに崩壊し、電子と反ニュートリノを放出します。放出された電子のエネルギーを正確に測定することで、科学者は間接的に反ニュートリノの最大質量を計算しました。
チームは、ニュートリノの質量が0.45電子ボルト以下であると判断しました。これは電子の100万分の1の軽さです。これは、KATRINの2022年の結果である0.8電子ボルトを改善したものであり、ほぼ2倍の精度です。KATRINコラボレーションは、より多くのデータを使用して測定をさらに洗練する予定です。プロジェクト8や深部地下ニュートリノ実験などの他の実験も、ニュートリノ質量の理解に貢献するでしょう。
天文学的観測と実験室での計算の間の矛盾は、標準模型を超えた物理学の必要性を示唆しています。この新しい測定は、パズルの重要なピースを提供し、新しい物理学と宇宙のより深い理解への扉を開く可能性があります。