Un nou experiment reduce masa maximă posibilă de neutrini mici

Masa maximă posibilă a unei particule abia acolo a devenit mai mică.

Particulele subatomice numite neutrini sunt extrem de ușoare. Acum, oamenii de știință cu experimentul KATRIN din Karlsruhe, Germania, au micșorat intervalul potențial de masă pentru aceste deșeuri de particule. Neutrinii trebuie să aibă o masă de 1,1 electron volți sau mai puțin, spun cercetătorii într-o lucrare postată pe 13 septembrie pe arXiv.org și într-o discuție în aceeași zi la conferința Topics in Astroparticle and Underground Physics din Toyama, Japonia.

Acest nou număr – aproximativ jumătate din plafonul anterior al masei neutrinilor – înseamnă că ar fi nevoie de mai mult de 460.000 de neutrini pentru a atinge masa unui electron, „și, posibil, mult mai mult”, spune fizicianul Diana Parno de la Universitatea Carnegie Mellon din Pittsburgh.

Parno și colegii au studiat descompunerea tritiului, o varietate radioactivă de hidrogen (SN: 19/09/18). În fiecare astfel de dezintegrare, este emis un tip de neutrin cunoscut sub numele de antineutrin electronic, împreună cu un electron. Măsurând energia electronilor, oamenii de știință au testat cât de mult din energia descompunerilor a intrat în masa neutrinilor.

Pentru a complica lucrurile, neutrinii de obicei nu au o masă bine definită. Datorită complexității mecanicii cuantice, particulele sunt formate din trei stări diferite de masă simultan. Ceea ce măsoară KATRIN este o „masă efectivă”, o combinație a acestor trei mase.

Constrângeri și mai stricte asupra maselor de neutrini au fost făcute folosind studii despre modul în care materia s-a aglomerat în universul timpuriu. Dar acele limite de masă se aplică numai dacă înțelegerea de către fizicieni a regulilor cosmosului este corectă (SN: 3/12/08). Noua estimare a lui KATRIN nu necesită o astfel de presupunere.