|
Теперь мы знаем сколько не весит частица-призрак
|
|
|
|
Ученые, пытающиеся обнаружить неуловимую массу нейтрино, крошечных "частиц-призраков", которые могли бы разгадать некоторые из величайших загадок Вселенной, в четверг объявили о новом пределе их возможного веса, вдвое снизив предыдущую оценку.
|
|
|
|
С тех пор как почти столетие назад было выдвинуто предположение о существовании нейтрино, ученые всего мира изо всех сил пытались как можно больше узнать о них, особенно об их массе.
|
|
|
|
Это важно, потому что нейтрино, как самая распространенная частица во Вселенной, "сплетает нить, которая соединяет бесконечно малое и бесконечно большое", - сказал агентству AFP Тьерри Лассерр, физик из Французской комиссии по альтернативной энергетике и атомной энергии.
|
|
|
|
Его масса "влияет на структуры, из которых состоит космос", добавил он.
|
|
|
|
Эти невидимые частицы перемещались по Вселенной с момента Большого взрыва 13,8 миллиардов лет назад.
|
|
|
|
Количество нейтрино трудно поддается учету – на каждый атом в космосе приходится примерно миллиард нейтрино.
|
|
|
|
Однако из-за малой массы и отсутствия электрического заряда нейтрино очень редко взаимодействуют с веществом.
|
|
|
|
|
|
|
Например, считается, что триллионы этих так называемых призрачных частиц проходят через человеческие тела каждую секунду, а мы об этом даже не подозреваем.
|
|
|
|
Это делает их чрезвычайно трудными для изучения. Но не невозможными.
|
|
В погоне за призраками
|
|
|
|
Более ста ученых из шести стран с 2019 года ведут поиск нейтрино в рамках сотрудничества KATRIN с Немецким технологическим институтом Карлсруэ.
|
|
|
|
В исследовании, опубликованном в журнале Science в четверг, коллаборация объявила, что масса нейтрино не может превышать 0,45 электрон-вольт.
|
|
|
|
Это меньше миллиардной части массы протона, который находится внутри ядра каждого атома.
|
|
|
|
Новый верхний предел массы нейтрино составляет примерно половину от показателя, который компания KATRIN объявила в 2022 году после первых измерений.
|
|
|
|
Компания KATRIN использует массивный спектрометр для регистрации распада трития, радиоактивной формы водорода, который высвобождает как электроны, так и нейтрино.
|
|
|
|
Эти частицы вращаются вокруг структуры длиной 70 метров (230 футов), управляемой 200-тонным спектрометром, который работает в вакууме.
|
|
|
|
Электрон и нейтрино обмениваются энергией, вырабатываемой распадающимся тритием. Таким образом, хитрость заключается в измерении энергии электрона, чтобы получить информацию о нейтрино.
|
|
|
|
Для этого требуется измерить большое количество электронов.
|
|
|
|
Для получения первых результатов КАТРИН в 2022 году потребовалось измерить шесть миллионов.
|
|
|
|
И потребовалось 36 миллионов, чтобы достичь более точной цифры, объявленной в четверг.
|
|
|
|
"Когда к концу года мы соберем все наши данные", - сказал Лассерр, - "команда измерит около 250 миллионов электронов".
|
|
|
|
Это будет момент истины.
|
|
|
|
Либо эксперимент, наконец, обнаружит "след" нейтрино, либо определит, что его масса составляет менее 0,3 электрон–вольт, объяснил Лассерр.
|
|
Темная энергия
|
|
|
|
Ученые надеются, что определение массы нейтрино поможет разгадать несколько трудноразрешимых тайн космоса.
|
|
|
|
Несмотря на свою невероятную легкость, нейтрино были включены в некоторые модели, пытающиеся объяснить темную энергию – неизвестную силу, которая, как считается, движет все более быстрым расширением Вселенной.
|
|
|
|
Считается, что примерно 95 процентов Вселенной состоит из темной энергии и столь же неизвестной темной материи, а на все остальное остается всего пять процентов.
|
|
|
|
Коллаборация KATRIN планирует создать новую систему обнаружения под названием TRISTAN для поиска нового вида нейтрино, называемых стерильными нейтрино.
|
|
|
|
Эти гипотетические частицы не взаимодействуют с веществом, но обладают гораздо большей массой, чем обычные нейтрино.
|
|
|
|
Некоторые ученые предположили, что эти необычно тяжелые нейтрино на самом деле могут быть тем, что мы называем темной материей.
|
|
|
|
Источник
|
