Kozmolozi - a ne fizičari čestica - mogli bi biti ti koji konačno mjere masu neuhvatljive čestice neutrina. Skupina kozmologa izvršila je najpreciznije mjerenje mase ovih misterioznih takozvanih "čestica duhova". Nisu koristili divovski detektor čestica, već su koristili podatke iz najvećeg istraživanja ikada galaksija, Sloan Digital Sky Survey. Iako su prethodni eksperimenti pokazali da neutrini imaju masu, smatra se da je tako mala da je bilo vrlo teško izmjeriti. No gledajući Sloanove podatke o galaksijama, doktorski studij Shawn Thomas i njegovi savjetnici na University College London stavili su masu neutrina ne većom od 0,28 volta elektrona, što je manje od milijarde mase mase jednog atoma vodika. Ovo je jedno od najtačnijih mjerenja mase neutrina do danas.
Njihov se rad temelji na načelu da ogromno obilje neutrina (trenutačno prolaze trilijuni kroz vas) ima velik kumulativni učinak na materiju kosmosa, koja se prirodno formira u "nakupine" skupina i grozdova galaksija. Kako su neutrini izuzetno lagani, oni se kreću po svemiru velikim brzinama što ima učinak izglađivanja ove prirodne „grudastičnosti“ materije. Analizom raspodjele galaksija po svemiru (tj. U mjeri u kojoj je ovo "izglađivanje" galaksija) znanstvenici mogu utvrditi gornje granice neutrinske mase.
Neutrino je sposoban proći kroz svjetlosnu godinu - oko šest trilijuna milja - a da ne pogodi nijedan atom.
Centralno u ovom novom proračunu je postojanje najveće ikad 3D karte galaksija, nazvane Mega Z, koja obuhvaća preko 700 000 galaksija zabilježenih Sloan Digital Sky Survey-om i omogućava mjerenja na velikim dijelovima poznatog svemira.
"Od svih hipotetičkih kandidata za misterioznu Mračnu materiju, do sada neutrini pružaju jedini primjer tamne materije koja zapravo postoji u prirodi", rekao je Ofer Lahav, voditelj Astrofizičke skupine UCL-a. "Izvrsno je da nam raspodjela galaksija na ogromnim mjerilima može reći o masi sitnih neutrina."
Kozmolozi s UCL-a bili su u mogućnosti procijeniti udaljenosti do galaksija pomoću nove metode koja mjeri boju svake galaksije. Kombinirajući ovu ogromnu kartu galaksije s podacima o temperaturnim fluktuacijama nakon sjaja Velikog praska, zvanog Kozmičko mikrovalno pozadinsko zračenje, uspjeli su postaviti jednu od najmanjih gornjih granica do sadašnje veličine neutrinske čestice.
"Iako neutrini čine manje od 1% sve materije, oni predstavljaju važan dio kozmološkog modela", rekao je dr. Shaun Thomas. "Fascinantno je da najneizglednije i sićušne čestice mogu imati takav utjecaj na Univerzum."
"Ovo je jedna od najučinkovitijih tehnika dostupnih za mjerenje neutrinskih masa", rekao je dr. Filipe Abadlla. "To polaže velike nade da će konačno doći do mjerenja mase neutrina u godinama koje dolaze."
Autori su uvjereni kako će veće istraživanje svemira, poput onog na kojem rade, nazvano međunarodnim istraživanjem tamne energije, dati još precizniju težinu neutrina, potencijalno na gornjoj granici od samo 0,1 elektrona volta.
Rezultati su objavljeni u časopisu Physical Review Letters.
Izvor: University College London
