KATRIN eksperiments, kas ir pilnvarots svērt neitrīno, ir paziņojis par precīzāku tā augšējās robežas aplēsi masa - neitrīno sver ne vairāk kā 0.8 eV, ti, neitrīno ir vieglāki par 0.8 eV (1 eV = 1.782 x 10-36 kg).
neitrīno (burtiski mazās neitrālās) ir visizplatītākās elementārdaļiņas visums. Tie ir gandrīz visur, iekšā galaktika, saulē, visās telpa ap mums. Katru sekundi caur mūsu ķermeni iziet triljoniem neitrīno, nesaskaroties ar citām daļiņām.
Viņi pirmo reizi tika izveidoti 10-4 sekundes pēc lielā sprādziena aptuveni pirms 13.8 miljardiem gadu, un tam bija nozīmīga loma evolūcijā visums. Tie nepārtraukti veidojas milzīgā daudzumā kodolsintēzes reakcijās zvaigznēs, tostarp saulē, zemes kodolreaktoros un radioaktīvās sabrukšanas laikā. Tie ir svarīgi arī supernovas procesā zvaigznes dzīves ciklā un nodrošina agrīnus signālus par supernovas sprādzieniem. Subatomiskā līmenī, neitrīno nodrošināt rīku nukleonu struktūras izpētei. neitrīno varētu arī palīdzēt izskaidrot matērijas un antimatērijas asimetriju.
Neskatoties uz visu šo nozīmi, daudz kas joprojām nav zināms neitrīno. Mēs nezinām, kā tie mijiedarbojas ar citām daļiņām. Tāpat kopš neitrīno svārstību atklāšanas ir zināms, ka neitrīno ir nulle. masa. Mēs zinām, ka neitrīno ir ļoti mazi masa un ir vieglākās no visām elementārdaļiņām, taču to precīzā masa joprojām nav noteikta. Lai labāk izprastu visums, ir ļoti svarīgi precīzi izmērīt neitrīno masu.
KArlsruhe TRItium Neutrino Experiment (KATRIN) Karlsrūes Tehnoloģiju institūtā (KIT), kas ir sešu valstu sadarbības uzņēmums, ir paredzēts neitrīno masas mērīšanai ar precizitāti, kas ir zemāka par eV.
2019. gadā eksperimentā KATRIN tika paziņots, ka neitrīno sver ne vairāk kā 1.1 eV, kas ir divkāršs uzlabojums salīdzinājumā ar iepriekšējiem 2 eV augšējās robežas mērījumiem.
1 eV jeb elektronvolts ir enerģija, ko elektrons iegūst, kad elektrona elektriskais potenciāls palielinās par vienu voltu un ir vienāds ar 1.602 × 10-19 džouls. Subatomiskā līmenī ir ērti izteikt masu enerģijas izteiksmē pēc masas un enerģijas simetrijas saskaņā ar E = mc2 ; 1 eV = 1.782 x 10-36 kg.
14. gada 2022. februārī KATRIN Collaboration paziņoja par neitrīno masas mērīšanu ar nepieredzētu precizitāti, atklājot, ka neitrīno ir vieglāki par 0.8 eV, tādējādi pārkāpjot 1 eV barjeru neitrīno fizikā.
Pētnieku grupas mērķis ir turpināt neitrīno masas turpmākos mērījumus līdz 2024. gada beigām. No 2025. gada ar jaunās TRISTAN detektoru sistēmas palīdzību KATRIN eksperiments sāks sterilu neitrīno meklēšanu. Ar masām KeV diapazonā sterili neitrīni varētu būt noslēpumainās tumšās vielas kandidāti.
***
Avoti:
- Karlsrūes tritija neitrīna eksperiments (KATRIN). Pieejams plkst https://www.katrin.kit.edu/
- Karlsrūes Tehnoloģiju institūts (KIT). Preses relīze 012/2022 — neitrīni ir vieglāki par 0.8 elektronu voltiem. Publicēts 14. gada 2022. februārī. Pieejams plkst https://www.kit.edu/kit/english/pi_2022_neutrinos-are-lighter-than-0-8-electron-volts.php
- KATRIN sadarbība. Tieša neitrīno masas mērīšana ar subelektronvoltu jutību. Nat. Fiz. 18, 160–166 (2022). Publicēts: 14. gada 2022. februārī. DOI: https://doi.org/10.1038/s41567-021-01463-1
