Onderzoekers hebben de meest nauwkeurige meting tot nu toe bereikt, waardoor de maximaal mogelijke massa van het neutrino is verkleind. De bevindingen, gepubliceerd in *Science*, verfijnen de bovengrens van de massa van het neutrino, waardoor natuurkundigen dichter bij het oplossen van inconsistenties binnen het Standaardmodel komen, de heersende theorie die subatomaire deeltjes beheerst.
Het Standaardmodel voorspelt ten onrechte dat neutrino's massaloos zouden moeten zijn, een tegenstrijdigheid die dit onderzoek aanpakt.
Het begrijpen van neutrino's kan inzicht geven in de evolutie van het heelal, inclusief galaxy clustering en kosmische expansie sinds de Big Bang. Neutrino's worden geproduceerd tijdens nucleaire reacties en bestaan in drie 'smaken', oscillerend tussen hen, wat impliceert dat ze massa bezitten, zij het extreem klein.
Het Karlsruhe Tritium Neutrino (KATRIN) experiment werd gebruikt om deze precisie te bereiken. Het experiment maakt gebruik van tritium, een waterstofisotoop, dat vervalt tot helium, waarbij een elektron en een antineutrino worden uitgezonden. Door de energie van uitgezonden elektronen nauwkeurig te meten, berekenden wetenschappers indirect de maximale massa van het antineutrino.
Het team bepaalde dat de massa van het neutrino niet meer dan 0,45 elektronvolt bedraagt, een miljoen keer lichter dan een elektron. Dit verbetert het resultaat van KATRIN uit 2022 van 0,8 elektronvolt en is bijna twee keer zo nauwkeurig. De KATRIN-samenwerking is van plan de meting verder te verfijnen met behulp van meer gegevens. Andere experimenten, zoals Project 8 en het Deep Underground Neutrino Experiment, zullen ook bijdragen aan het begrijpen van de neutrinomassa.
Discrepanties tussen astronomische waarnemingen en laboratoriumberekeningen suggereren de behoefte aan fysica die verder gaat dan het Standaardmodel. Deze nieuwe meting biedt een cruciaal stuk van de puzzel, waardoor mogelijk deuren worden geopend naar nieuwe fysica en een dieper begrip van het heelal.