Прорыв в измерении массы нейтрино в эксперименте в Карлсруэ

В результате новаторского достижения эксперимент Karlsruhe Tritium Neutrino (KATRIN) в Германии установил новый мировой рекорд, уточнив верхний предел массы нейтрино. Этот рубеж, достигнутый благодаря совместным усилиям более двадцати исследовательских институтов из семи стран, знаменует собой значительный прогресс в физике элементарных частиц.

Раскрытие тайн нейтрино

Нейтрино, неуловимые частицы, пронизывающие Вселенную, играют решающую роль в формировании крупномасштабных галактических структур. Их крошечная, но ненулевая масса служит ключевым индикатором ранее неизвестных физических процессов. Точное измерение массы нейтрино необходимо для понимания фундаментальных законов природы и определения общей массы Вселенной.

В эксперименте, использующем бета-распад трития, нестабильного изотопа водорода, используется спектрометр для измерения массы нейтрино. Новый предел составляет 0,45 электронвольт, что улучшает результат 2022 года на 0,35 электронвольт. «Текущий верхний предел удерживает KATRIN на вершине мирового рейтинга в области прямого измерения массы нейтрино», - заявила Катрин Валериус из Технологического института Карлсруэ (KIT).

Вклад чешских ученых

Команда из Института ядерной физики Академии наук Чехии внесла значительный вклад в эксперимент. Их ключевым вкладом была разработка газообразного источника моноэнергетических электронов на основе радиоактивного распада изотопа криптона. По словам Драгослава Веноса, этот источник является золотым стандартом для калибровки энергии и позволяет вносить важные поправки при определении массы нейтрино.

Стремление определить массу нейтрино захватило физиков с начала 20-го века. Первые попытки в 1948 году установили верхний предел на уровне 5000 электронвольт, что в 11 000 раз больше, чем текущий результат. Это новое измерение представляет собой монументальный скачок в нашем понимании этих фундаментальных частиц.