Experiment KATRIN poverený vážením neutrín oznámil presnejší odhad jeho hornej hranice hmota - neutrína vážia najviac 0.8 eV, tj neutrína sú ľahšie ako 0.8 eV (1 eV = 1.782 x 10-36 kg).
neutrína (doslova tie malé neutrálne) sú najhojnejšie elementárne častice v vesmír. Sú takmer všadeprítomné, v galaxie, na slnku, vo všetkých priestor okolo nás. Každú sekundu prejdú našimi telami bilióny neutrín bez interakcie s akoukoľvek inou časticou.
Najprv vznikli 10-4 sekúnd po veľkom tresku asi pred 13.8 miliardami rokov a zohralo dôležitú úlohu vo vývoji vesmír. Neustále sa tvoria vo veľkom množstve pri reakciách jadrovej fúzie vo hviezdach vrátane slnka, v jadrových reaktoroch na Zemi a pri rádioaktívnych rozpadoch. Sú tiež dôležité v procese supernovy v životnom cykle hviezdy a poskytujú skoré signály výbuchov supernov. Na subatomárnej úrovni, neutrína poskytnúť nástroj na štúdium štruktúry nukleónov. neutrína môže tiež pomôcť vysvetliť asymetriu hmoty a antihmoty.
Napriek tejto dôležitosti sa stále veľa nevie neutrína. Nevieme, ako interagujú s inými časticami. Podobne od objavu oscilácií neutrín je známe, že neutrína majú nenulové hodnoty hmota. Vieme, že neutrína majú veľmi malé hmota a sú najľahšie zo všetkých elementárnych častíc, ale ich presná hmotnosť zostáva stále neznáma. Pre lepšie pochopenie vesmírJe dôležité, aby sa hmotnosť neutrín merala presne.
Experiment KArlsruhe TRItium Neutrino Experiment (KATRIN) v Karlsruhe Institute of Technology (KIT), spoločný podnik šiestich krajín, sa venuje meraniu hmotnosti neutrína s presnosťou pod eV.
V roku 2019 experiment KATRIN oznámil, že neutrína vážia najviac 1.1 eV, čo je dvojnásobné zlepšenie oproti predchádzajúcim meraniam hornej hranice 2 eV.
1 eV alebo elektrónvolt je energia získaná elektrónom, keď sa elektrický potenciál na elektróne zvýši o jeden volt a rovná sa 1.602 × 10-19 joule. Na subatomárnej úrovni je vhodné vyjadriť hmotnosť pomocou energie po symetrii hmotnosti a energie podľa E = mc2 ; 1 eV = 1.782 x 10-36 kg.
14. februára 2022 oznámila spoločnosť KATRIN Collaboration meranie hmotnosti neutrín s bezprecedentnou presnosťou, ktorá odhalila, že neutrína sú ľahšie ako 0.8 eV, čím prelomili 1 eV bariéru vo fyzike neutrín.
Výskumný tím chce pokračovať v ďalších meraniach neutrínovej hmoty do konca roku 2024. Od roku 2025 sa experiment KATRIN s pomocou nového detektorového systému TRISTAN pustí do hľadania sterilných neutrín. S hmotnosťami v rozsahu KeV by sterilné neutrína boli kandidátmi na záhadnú temnú hmotu.
***
Zdroje:
- Karlsruhe experiment s tríciovým neutrínom (KATRIN). Dostupný v https://www.katrin.kit.edu/
- Technologický inštitút v Karlsruhe (KIT). Tlačová správa 012/2022 – Neutrína sú ľahšie ako 0.8 elektrónvoltov. Uverejnené 14. februára 2022. Dostupné na https://www.kit.edu/kit/english/pi_2022_neutrinos-are-lighter-than-0-8-electron-volts.php
- Spolupráca KATRIN. Priame meranie neutrínovej hmoty so subelektronvoltovou citlivosťou. Nat. Phys. 18, 160 – 166 (2022). Zverejnené: 14. februára 2022. DOI: https://doi.org/10.1038/s41567-021-01463-1
