Các nhà nghiên cứu đã đạt được phép đo chính xác nhất cho đến nay, thu hẹp phạm vi khối lượng tối đa có thể có của neutrino. Các phát hiện, được công bố trên *Science*, tinh chỉnh giới hạn trên của khối lượng neutrino, đưa các nhà vật lý đến gần hơn với việc giải quyết những mâu thuẫn trong Mô hình Chuẩn, lý thuyết chi phối các hạt hạ nguyên tử.
Mô hình Chuẩn dự đoán sai rằng neutrino phải không có khối lượng, một mâu thuẫn mà nghiên cứu này giải quyết.
Hiểu biết về neutrino có thể cung cấp thông tin chi tiết về sự tiến hóa của vũ trụ, bao gồm sự tập hợp của các thiên hà và sự giãn nở vũ trụ kể từ Vụ Nổ Lớn. Neutrino được tạo ra trong các phản ứng hạt nhân và tồn tại ở ba "hương vị", dao động giữa chúng, ngụ ý rằng chúng có khối lượng, mặc dù cực kỳ nhỏ.
Thí nghiệm Neutrino Triti Karlsruhe (KATRIN) đã được sử dụng để đạt được độ chính xác này. Thí nghiệm sử dụng triti, một đồng vị của hydro, phân rã thành heli, phát ra một electron và một antineutrino. Bằng cách đo chính xác năng lượng của các electron phát ra, các nhà khoa học đã tính toán gián tiếp khối lượng tối đa của antineutrino.
Nhóm nghiên cứu xác định khối lượng của neutrino không quá 0,45 electronvolt, nhẹ hơn một triệu lần so với electron. Điều này cải thiện kết quả 0,8 electronvolt của KATRIN năm 2022 và chính xác hơn gần gấp đôi. Sự hợp tác KATRIN có kế hoạch tinh chỉnh thêm phép đo bằng cách sử dụng nhiều dữ liệu hơn. Các thí nghiệm khác, chẳng hạn như Dự án 8 và Thí nghiệm Neutrino Ngầm Sâu, cũng sẽ đóng góp vào việc hiểu khối lượng neutrino.
Sự khác biệt giữa các quan sát thiên văn và tính toán trong phòng thí nghiệm cho thấy sự cần thiết của vật lý vượt ra ngoài Mô hình Chuẩn. Phép đo mới này cung cấp một phần quan trọng của câu đố, có khả năng mở ra cánh cửa cho vật lý mới và sự hiểu biết sâu sắc hơn về vũ trụ.