Ves čas smo polni nevtrinov. Povsod so, skoraj neopazne, lete po normalni materiji. O njih komaj kaj vemo - niti to, kako težki so. Vemo pa, da lahko nevtrini spremenijo obliko celotnega vesolja. In ker imajo to moč, lahko uporabimo obliko vesolja, da jih tehtamo - kot je to storila ekipa fizikov.
Zaradi fizike vedenje najmanjših delcev spreminja vedenje celih galaksij in drugih velikanskih nebesnih struktur. Če želite opisati vedenje vesolja, morate upoštevati lastnosti njegovih najtanjših sestavnih delov. V novem prispevku, ki bo objavljen v prihodnji številki revije Physical Review Letters, so raziskovalci uporabili to dejstvo, da so izračunali maso najlažjega nevtrina (obstajajo tri nevtrinske mase) iz natančnih meritev obsežne strukture vesolja.
Vzeli so podatke o premikih približno 1,1 milijona galaksij iz Spektroskopske raziskave oscilacijskega sistema Baryon, jih pomešali z drugimi kozmološkimi informacijami in rezultati mnogo manjših eksperimentov nevtrinov na Zemlji ter vse te podatke vnesli v superračunalnik.
"Za obdelavo podatkov smo porabili več kot pol milijona ur računalništva," je v izjavi zapisal soavtor študije Andrei Cuceu, doktorski študent astrofizike na University College London. "To je enako skoraj 60 let na enem samem procesorju. Ta projekt je postavil meje za analizo velikih podatkov v kozmologiji."
Rezultat ni ponudil fiksne številke za maso najlažje vrste nevtrina, vendar jo je zmanjšal: Ta vrsta nevtrina ima maso, ki ni večja od 0,086 voltov elektronov (eV), ali približno šest milijonov krat manjša od masa enega samega elektrona.
To število določa zgornjo mejo, vendar ne spodnjo mejo, za maso najlažjih vrst nevtrinov. Možno je, da ta sploh nima nobene mase, so zapisali avtorji v prispevku.
Fiziki vedo, da morata vsaj dve od treh vrst nevtrina imeti neko maso in da obstaja razmerje med njihovimi množicami. (Ta dokument določa tudi zgornjo mejo za kombinirano maso vseh treh arom: 0,26 eV.)
Tri množične vrste nevtrina nejasno se ne ujemajo s tremi okusi nevtrina: elektron, muon in tau. Po Fermilabovih besedah je vsak okus nevtrina sestavljen iz kvantne mešanice treh množičnih vrst. Torej ima določen nevtralen tau nevtrino nekaj množičnih vrst 1, malo vrst 2 in malo vrst 3. Te različne množične vrste omogočajo, da nevtrini skačejo naprej in nazaj med okusi, kot odkritje leta 1998 (ki je osvojilo Nobelova nagrada za fiziko) pokazala.
Fiziki morda nikoli ne bodo natančno določili mase treh nevtrinskih vrst, vendar se lahko še naprej približajo. Ko se poskusi na Zemlji in meritve v vesolju izboljšujejo, se bo masa še naprej zoževala, so zapisali avtorji. In boljši fiziki lahko merijo te drobne, vseprisotne sestavine našega vesolja, boljši fiziki bodo znali razložiti, kako se celotna zadeva združuje.
