Araştırmacılar, nötrinonun olası maksimum kütlesini daraltarak, bugüne kadarki en hassas ölçümü gerçekleştirdiler. *Science* dergisinde yayınlanan bulgular, nötrinonun kütlesinin üst sınırını iyileştirerek, fizikçileri atom altı parçacıkları yöneten baskın teori olan Standart Model içindeki tutarsızlıkları çözmeye yaklaştırıyor. Standart Model, nötrinoların kütlesiz olması gerektiğini yanlış bir şekilde öngörüyor; bu araştırma bu çelişkiyi ele alıyor.
Nötrinoları anlamak, galaksi kümelenmesi ve Büyük Patlama'dan bu yana kozmik genişleme dahil olmak üzere evrenin evrimi hakkında içgörüler sağlayabilir. Nötrinolar, nükleer reaksiyonlar sırasında üretilir ve üç "lezzette" bulunur, bunlar arasında salınım yapar, bu da son derece küçük olsa da kütleye sahip olduklarını ima eder.
Karlsruhe Tritium Nötrino (KATRIN) deneyi, bu hassasiyeti elde etmek için kullanıldı. Deney, bir hidrojen izotopu olan trityumu kullanır; bu trityum, helyuma bozunarak bir elektron ve bir antinötrino yayar. Yayılan elektronların enerjisini hassas bir şekilde ölçerek, bilim adamları antinötrinonun maksimum kütlesini dolaylı olarak hesapladılar.
Ekip, nötrinonun kütlesinin 0,45 elektronvolttan fazla olmadığını belirledi; bu, bir elektrondan bir milyon kat daha hafiftir. Bu, KATRIN'in 2022'deki 0,8 elektronvolt sonucunu iyileştiriyor ve neredeyse iki kat daha hassas. KATRIN işbirliği, daha fazla veri kullanarak ölçümü daha da iyileştirmeyi planlıyor. Proje 8 ve Derin Yeraltı Nötrino Deneyi gibi diğer deneyler de nötrino kütlesini anlamaya katkıda bulunacaktır.
Gökbilimsel gözlemler ile laboratuvar hesaplamaları arasındaki tutarsızlıklar, Standart Modelin ötesinde bir fiziğe duyulan ihtiyacı göstermektedir. Bu yeni ölçüm, bulmacanın önemli bir parçasını sağlıyor ve potansiyel olarak yeni fiziğe ve evrenin daha derin bir anlayışına kapılar açıyor.