KATRIN-ის ექსპერიმენტმა, რომლის მიზანია ნეიტრინოების აწონვა, გამოაცხადა მისი ზედა ზღვრის უფრო ზუსტი შეფასება მასობრივი - neutrinos იწონის მაქსიმუმ 0.8 ევ, ანუ ნეიტრინოები მსუბუქია 0.8 ევ-ზე (1 ევ = 1.782 x 10-36 კგ).
neutrinos (სიტყვასიტყვით, პატარა ნეიტრალური პირობა) არის ყველაზე უხვი ელემენტარული ნაწილაკები სამყარო. ისინი თითქმის ყველგან არიან, ში galaxy, მზეზე, ყველა სივრცეში ჩვენს ირგვლივ. ტრილიონობით ნეიტრინო გადის ჩვენს სხეულში ყოველ წამში სხვა ნაწილაკებთან ურთიერთქმედების გარეშე.
ისინი პირველად ჩამოყალიბდნენ 10-4 დიდი აფეთქებიდან წამში, დაახლოებით 13.8 მილიარდი წლის წინ და მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა ევოლუციაში სამყარო. ისინი განუწყვეტლივ წარმოიქმნება დიდი რაოდენობით ბირთვული შერწყმის რეაქციებში ვარსკვლავებში, მათ შორის მზეში, დედამიწაზე არსებულ ბირთვულ რეაქტორებში და რადიოაქტიური დაშლის დროს. ისინი ასევე მნიშვნელოვანია ვარსკვლავის სასიცოცხლო ციკლის სუპერნოვას პროცესში და აწვდიან სუპერნოვას აფეთქების ადრეულ სიგნალებს. სუბატომურ დონეზე, neutrinos უზრუნველყოს ინსტრუმენტი ნუკლეონის სტრუქტურის შესასწავლად. neutrinos ასევე შეიძლება დაეხმაროს მატერია-ანტიმატერიის ასიმეტრიის ახსნას.
ყველა ამ მნიშვნელობის მიუხედავად, ჯერ კიდევ ბევრი რამ უცნობია neutrinos. ჩვენ არ ვიცით, როგორ ურთიერთქმედებენ ისინი სხვა ნაწილაკებთან. ანალოგიურად, ნეიტრინოს რხევების აღმოჩენის დღიდან ცნობილია, რომ ნეიტრინოებს არ აქვთ ნულოვანი მასობრივი. ჩვენ ვიცით, რომ ნეიტრინოებს ძალიან მცირე აქვთ მასობრივი და ისინი ყველაზე მსუბუქია ყველა ელემენტარულ ნაწილაკებს შორის, მაგრამ მათი ზუსტი მასა ჯერ კიდევ გაურკვეველი რჩება. უკეთ გასაგებად სამყარო, მნიშვნელოვანია, რომ ნეიტრინოების მასა ზუსტად გაიზომოს.
Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment (KATRIN) კარლსრუეს ტექნოლოგიის ინსტიტუტში (KIT), ექვსი ქვეყნის ერთობლივი წამოწყება ეძღვნება ნეიტრინოს მასის გაზომვას sub-eV სიზუსტით.
2019 წელს, KATRIN-ის ექსპერიმენტმა გამოაცხადა, რომ ნეიტრინოები იწონის მაქსიმუმ 1.1 ევ, რაც ორჯერ გაუმჯობესდა წინა ზედა ზღვარზე 2 ევ გაზომვებთან შედარებით.
1 ევ ან ელექტრონ ვოლტი არის ელექტრონის მიერ მიღებული ენერგია, როდესაც ელექტრონზე ელექტრული პოტენციალი იზრდება ერთი ვოლტით და უდრის 1.602 × 10-19 ჯოული. სუბატომურ დონეზე მოსახერხებელია მასის გამოხატვა ენერგიის მიხედვით მასა-ენერგეტიკული სიმეტრიის მიხედვით E=mc-ით.2 ; 1 eV = 1.782 x 10-36 კგ.
14 წლის 2022 თებერვალს, KATRIN Collaboration-მა გამოაცხადა ნეიტრინოების მასის გაზომვა უპრეცედენტო სიზუსტით, აჩვენა, რომ ნეიტრინოები მსუბუქია ვიდრე 0.8 ევ, რითაც არღვევს 1 ევ ბარიერს ნეიტრინო ფიზიკაში.
კვლევითი ჯგუფი მიზნად ისახავს გააგრძელოს ნეიტრინოს მასის შემდგომი გაზომვები 2024 წლის ბოლომდე. 2025 წლიდან, ახალი TRISTAN დეტექტორის სისტემის დახმარებით, KATRIN-ის ექსპერიმენტი დაიწყებს სტერილური ნეიტრინოების ძიებას. KeV დიაპაზონში მასებით, სტერილური ნეიტრინოები იქნებიან იდუმალი ბნელი მატერიის კანდიდატები.
***
წყაროები:
- კარლსრუეს ტრიტიუმის ნეიტრინოს ექსპერიმენტი (KATRIN). ხელმისაწვდომია https://www.katrin.kit.edu/
- კარლსრუეს ტექნოლოგიური ინსტიტუტი (KIT). პრეს-რელიზი 012/2022 – ნეიტრინოები მსუბუქია ვიდრე 0.8 ელექტროვოლტი. გამოქვეყნებულია 14 წლის 2022 თებერვალს. ხელმისაწვდომია მისამართზე https://www.kit.edu/kit/english/pi_2022_neutrinos-are-lighter-than-0-8-electron-volts.php
- KATRIN-ის თანამშრომლობა. ნეიტრინო-მასის პირდაპირი გაზომვა ქვეელექტრონვოლტის მგრძნობელობით. ნატ. ფიზ. 18, 160–166 (2022). გამოქვეყნებულია: 14 წლის 2022 თებერვალი. DOI: https://doi.org/10.1038/s41567-021-01463-1
