Een internationaal team van onderzoekers heeft met een nieuwe spectrometer een bovengrens voor de massa van een neutrino gevonden en vastgesteld. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven, de groep beschrijft hoe ze tot de nieuwe limiet kwamen en waarom ze het belangrijk vinden om die te vinden.

Neutrino's zijn mysterieus - wetenschappers hebben bewijs gevonden van hun bestaan, maar hebben nog steeds moeite om hun eigenschappen te begrijpen. Ze zouden graag meer willen weten over de deeltjes omdat ze zo overvloedig zijn - wetenschappers geloven dat er 1 miljard keer meer van hen in het universum zijn dan atomen. Velen geloven ook dat ze de sleutel in handen hebben om het vroege heelal te begrijpen, en misschien natuurkunde op het kleinste niveau. Een eigenschap van het neutrino in het bijzonder die wetenschappers zouden willen achterhalen, is de massa ervan - tot voor kort, men dacht dat de kleine deeltjes helemaal geen massa hadden. Maar recente studies hebben aangetoond dat dit niet het geval is. De volgende stap is om hun massa te bepalen. Daten, wetenschappers hebben drie benaderingen gekozen om het antwoord te vinden. De eerste omvat het bestuderen van de kosmische microgolfachtergrond. De tweede omvat het uitvoeren van zoekopdrachten naar gevallen van neutrinoloos dubbel-bèta-verval - een uiterst zeldzame gebeurtenis. De derde methode houdt in dat wordt geprobeerd de massa van het neutrino rechtstreeks te meten op manieren die niet afhankelijk zijn van een theoretisch model. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben gekozen voor de derde benadering.

De onderzoekers voerden hun werk uit als onderdeel van het Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment (KATRIN) op de campus van het Karlsruhe Institute of Technology in Duitsland. Het kernapparaat dat op de locatie wordt gebruikt, is een elektronenspectrometer van 200 ton. De onderzoekers gebruikten het om het verval van tritium te bestuderen, een radioactief type waterstof. Wanneer het vergaat, het zendt tegelijkertijd een enkel elektron en een neutrino uit. Door de energie van het vrijgekomen elektron te meten met behulp van de spectrometer, ze waren in staat om een ​​schatting van de massa van het neutrino te berekenen met een grotere precisie dan voorheen mogelijk was. Ze vonden dat de bovengrens 1,1 elektronvolt was, ongeveer de helft van de eerder vastgestelde bovengrens. Het is ook extreem klein - ongeveer 500, 000 keer kleiner dan een elektron.

© 2019 Wetenschap X Netwerk