Ang eksperimento ng KATRIN na inatasan na timbangin ang mga neutrino ay nag-anunsyo ng mas tumpak na pagtatantya ng pinakamataas na limitasyon ng masa - neutrinos tumitimbang ng hindi hihigit sa 0.8 eV, ibig sabihin, ang mga neutrino ay mas magaan kaysa sa 0.8 eV (1 eV = 1.782 x 10-36 kg).
neutrino (sa literal, ang maliliit na neutral) ay ang pinakamaraming elementong particle sa sansinukob. Sila ay halos nasa lahat ng dako, sa kalawakan, sa araw, sa lahat ng puwang sa paligid natin. Ang trilyong neutrino ay dumadaan sa ating mga katawan bawat segundo nang hindi nakikipag-ugnayan sa anumang iba pang particle.
Una silang nabuo 10-4 ilang segundo pagkatapos ng big bang mga 13.8 bilyong taon na ang nakalilipas at may mahalagang papel sa ebolusyon ng sansinukob. Ang mga ito ay patuloy na nabuo sa malaking halaga sa mga reaksyon ng pagsasanib ng nukleyar sa mga bituin kabilang ang sa araw, sa mga nuclear reactor sa lupa at sa mga radioactive decay. Mahalaga rin ang mga ito sa proseso ng supernova sa ikot ng buhay ng isang bituin at nagbibigay ng mga maagang senyales ng mga pagsabog ng supernova. Sa antas ng subatomic, neutrinos magbigay ng kasangkapan upang pag-aralan ang istruktura ng mga nucleon. neutrino ay maaari ring makatulong na ipaliwanag ang matter-antimatter asymmetry.
Sa kabila ng lahat ng kahalagahang ito, marami pa rin ang hindi alam neutrinos. Hindi natin alam kung paano sila nakikipag-ugnayan sa ibang mga particle. Katulad nito, mula nang matuklasan ang mga oscillations ng neutrino, alam na ang mga neutrino ay may non-zero. masa. Alam natin na ang mga neutrino ay may napakaliit masa at ang pinakamagaan sa lahat ng elementarya na mga particle ngunit ang kanilang eksaktong masa ay nananatiling hindi natukoy. Para sa isang mas mahusay na pag-unawa sa sansinukob, napakahalaga na tumpak na masukat ang masa ng mga neutrino.
Ang KArlsruhe TRItium Neutrino Experiment (KATRIN) sa Karlsruhe Institute of Technology (KIT), ang collaborative na pagsasagawa ng anim na bansa ay nakatuon sa pagsukat ng masa ng neutrino na may sub-eV precision.
Noong 2019, inanunsyo ng eksperimento ng KATRIN na ang mga neutrino ay tumitimbang ng hindi hihigit sa 1.1 eV na isang dalawang beses na pagpapabuti sa mga nakaraang pagsukat sa itaas na hangganan ng 2 eV
Ang 1 eV o electron volt ay enerhiya na nakukuha ng isang electron kapag ang potensyal ng kuryente sa electron ay tumaas ng isang bolta at katumbas ng 1.602 × 10-19 joule. Sa antas ng subatomic, madaling ipahayag ang masa sa mga tuntunin ng enerhiya kasunod ng mass-energy symmetry ayon sa E=mc2 ; 1 eV = 1.782 x 10-36 kg.
Noong 14 Pebrero 2022, inanunsyo ng KATRIN Collaboration ang pagsukat ng masa ng mga neutrino na may hindi pa naganap na katumpakan na nagpapakita na ang mga neutrino ay mas magaan kaysa sa 0.8 eV kaya sinisira ang 1 eV barrier sa neutrino physics.
Nilalayon ng pangkat ng pananaliksik na magpatuloy sa mga karagdagang sukat ng masa ng neutrino hanggang sa katapusan ng 2024. Mula 2025, sa tulong ng bagong TRISTAN detector system, ang eksperimento ng KATRIN ay magsisimula sa paghahanap para sa mga sterile na neutrino. Sa mga masa sa hanay ng KeV, ang mga sterile neutrino ay magiging mga kandidato para sa mahiwagang dark matter.
***
Pinagmumulan:
- Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment (KATRIN). Available sa https://www.katrin.kit.edu/
- Karlsruhe Institute of Technology (KIT). Press Release 012/2022 – Mas Magaan ang Neutrino kaysa sa 0.8 Electron Volts. Nai-post noong Pebrero 14, 2022. Magagamit sa https://www.kit.edu/kit/english/pi_2022_neutrinos-are-lighter-than-0-8-electron-volts.php
- Ang KATRIN Collaboration. Direktang pagsukat ng neutrino-mass na may sub-electronvolt sensitivity. Nat. Phys. 18, 160–166 (2022). Na-publish: 14 Pebrero 2022. DOI: https://doi.org/10.1038/s41567-021-01463-1
