Naukowcy osiągnęli dotychczas najdokładniejszy pomiar, zawężając maksymalną możliwą masę neutrina. Wyniki opublikowane w *Science* precyzują górną granicę masy neutrina, przybliżając fizyków do rozwiązania niespójności w Modelu Standardowym, dominującej teorii rządzącej cząstkami subatomowymi.
Model Standardowy błędnie przewiduje, że neutrina powinny być bezmasowe, co jest sprzecznością, którą to badanie rozwiązuje.
Zrozumienie neutrin może dostarczyć wglądu w ewolucję wszechświata, w tym w gromadzenie się galaktyk i kosmiczną ekspansję od Wielkiego Wybuchu. Neutrina powstają podczas reakcji jądrowych i występują w trzech „smakach”, oscylując między nimi, co sugeruje, że posiadają masę, choć niezwykle małą.
Eksperyment Karlsruhe Tritium Neutrino (KATRIN) został wykorzystany do osiągnięcia tej precyzji. Eksperyment wykorzystuje tryt, izotop wodoru, który rozpada się na hel, emitując elektron i antyneutrino. Poprzez precyzyjny pomiar energii emitowanych elektronów naukowcy pośrednio obliczyli maksymalną masę antyneutrina.
Zespół ustalił, że masa neutrina nie przekracza 0,45 elektronowolta, czyli jest milion razy lżejsza od elektronu. To poprawia wynik KATRIN z 2022 roku wynoszący 0,8 elektronowolta i jest prawie dwa razy dokładniejsze. Współpraca KATRIN planuje dalsze udoskonalenie pomiaru przy użyciu większej ilości danych. Inne eksperymenty, takie jak Project 8 i Deep Underground Neutrino Experiment, również przyczynią się do zrozumienia masy neutrina.
Rozbieżności między obserwacjami astronomicznymi a obliczeniami laboratoryjnymi sugerują potrzebę fizyki wykraczającej poza Model Standardowy. Ten nowy pomiar stanowi kluczowy element układanki, potencjalnie otwierając drzwi do nowej fizyki i głębszego zrozumienia wszechświata.