Kozmologi - in ne fiziki delcev - bi lahko bili tisti, ki končno izmerijo maso nedelujočega nevtrinskega delca. Skupina kozmologov je opravila svoje najbolj natančno merjenje mase teh skrivnostnih tako imenovanih "delcev duhov". Niso uporabljali velikanskega detektorja delcev, ampak so uporabili podatke iz največje raziskave galaksij, ki je bila kdajkoli izvedena, Sloan Digital Sky Survey. Medtem ko so prejšnji poskusi pokazali, da ima nevtrinose maso, se zdi, da je tako majhna, da bi jo bilo težko izmeriti. Toda ob pogledu na Sloanove podatke o galaksijah je doktorski študent Shawn Thomas in njegovi svetovalci na University College London postavil maso nevtrina na največ 0,28 voltov elektronov, kar je manj kot milijardo mase mase enega vodikovega atoma. To je ena najbolj natančnih meritev mase nevtrina doslej.
Njihovo delo temelji na načelu, da ima ogromno nevtrinov (trenutno se skozi vas nahajajo trilijoni) velik kumulativni učinek na materijo kozmosa, ki se naravno oblikuje v "gruče" skupin in grozdov galaksij. Ker so nevtrini izredno lahki, se gibljejo po vesolju z velikimi hitrostmi, kar ima za posledico izravnavo te naravne »okornosti« snovi. Z analizo porazdelitve galaksij po vesolju (tj. Obseg tega "izravnave" galaksij) lahko znanstveniki določijo zgornje meje nevtrinske mase.
Nevtrino lahko skozi svetlobno leto - približno šest bilijonov milj - svinca ne zadene niti enega atoma.
Osrednji del tega izračuna je obstoj največje doslej 3D zemljevidov galaksij, imenovanega Mega Z, ki zajema več kot 700.000 galaksij, zabeleženih s Sloan Digital Sky Survey, in omogoča meritve na velikih območjih znanega vesolja.
"Od vseh hipotetičnih kandidatov za skrivnostno Temno zadevo so do zdaj nevtrini edini primer temne snovi, ki dejansko obstaja v naravi," je dejal Ofer Lahav, vodja skupine za astrofiziko UCL. "Izjemno je, da nam porazdelitev galaksij na ogromnih lestvicah lahko pove o masi drobnih nevtrinov."
Kozmologi na UCL so lahko ocenili razdalje do galaksij z novo metodo, ki meri barvo vsake galaksije. Z združevanjem tega ogromnega zemljevida galaksije z informacijami o temperaturnih nihanjih po sijaju velikega praska, imenovanem sevanje kozmičnega mikrovalovnega ozadja, so lahko postavili eno najmanjših zgornjih mej glede velikosti nevtrinskega delca do danes.
"Čeprav nevtrini predstavljajo manj kot 1% vse materije, so pomemben del kozmološkega modela," je dejal dr. Shaun Thomas. "Fascinantno je, da lahko najbolj neugledni in drobni delci vplivajo na vesolje."
"To je ena izmed najbolj učinkovitih tehnik za merjenje nevtrinskih mas," je dejal dr. Filipe Abadlla. "To daje veliko upanja, da bomo v prihodnjih letih končno izmerili maso nevtrina."
Avtorji so prepričani, da bo obsežnejša raziskava vesolja, kot je tista, ki jo delajo, imenovana mednarodna raziskava temne energije, dala še natančnejšo težo nevtrinu, ki je potencialno na zgornji meji le 0,1 elektrona voltov.
Rezultati so objavljeni v reviji Physical Review Letters.
Vir: University College London
