Yeni ve çılgın bir teknik sonunda bulunması zor nötrinoyu ölçebilir: ScienceAlert

Nötrinolar Bunlar, evrenin oluşumunda çok önemli bir rol oynayan bol miktarda atom altı parçacıklardır. Başlangıçta, tespit edilmesi zor olan bu parçacıkların kütlesiz olduğu düşünülüyordu ve güncellenen teorilere göre bunların bir miktar ağırlıkta olması gerekiyor.

Bu ölçümün tam olarak ne olduğu henüz deneysel olarak belirlenmemiştir. Uluslararası bir bilim insanı ekibi bu küçük gizemi çözmenin yeni bir yolunu buldu.

Bir nötrinonun kütlesini bilmek bilim için büyük bir an olacaktır, özellikle de erken evrenin ilk olarak nasıl başladığını anlamaya yardımcı olmak açısından.

Yeni bir çalışmada önerildiği gibi cevap, takipte yatıyor olabilir Beta bozunmasıözellikle hidrojenin nadir radyoaktif formunda Trityum. Bu doğal radyoaktif bozunma süreci gözlemlenebilir ve potansiyel olarak söz konusu nötrinoların ağırlığı ortaya çıkarılabilir.

border-frame = “0” izin = “ivme ölçer; otomatik oynatma; panoya yazma; şifreli ortam; jiroskop; resim içinde resim; web paylaşımı”allowfullscreen>

“Prensip olarak, teknoloji gelişip ölçeklendikçe, nötrino kütlesini belirlemek için gerekli ölçeğe ulaşma konusunda gerçekçi bir şansımız var.” o diyor Kuzeybatı Pasifik Ulusal Laboratuvarı’ndan fizikçi Brent Vandevender.

Ne zaman Trityum Çürüdüklerinde üç atom altı parçacık oluştururlar: bir helyum iyonu, bir elektron ve bir nötrino. Bilim adamları, toplam kütleyi ve diğer parçacıkların kütlesini bilerek, eksik kütlenin nötrino kütlesi olduğunu umuyorlar.

Bu yaklaşım, siklotron radyasyon emisyon spektroskopisi veya CRES olarak bilinen şeye dayanır. Mikrodalga radyasyonu Manyetik alan boyunca hareket eden elektronların kaçması ve böylece ilgili nötrinoların etkilerinin anlaşılması.

“Nötrino inanılmaz derecede hafif.” o diyor Yale Üniversitesi’nden fizikçi Talia Weiss. “Bir elektrondan 500.000 kat daha hafiftir. Bu nedenle, nötrinolar ve elektronlar aynı anda yaratıldığında, nötrino kütlesinin elektronun hareketi üzerinde yalnızca küçük bir etkisi olur.”

“Bu küçük etkiyi görmek istiyoruz. Dolayısıyla elektronların ne kadar hızlı hareket ettiğini ölçmek için çok kesin bir yönteme ihtiyacımız var.”

Chris’in var Daha önce kullanılmıştı Benzer deneylerde, son çalışma trityum beta bozunumunu analiz eden ve nötrino kütlesinin üst sınırını belirleyen ilk çalışmadır. Dahası, CRES, bu türdeki diğer teknolojilerden daha iyi ölçeklenme ve gelişme potansiyeline sahiptir; ancak hâlâ aşılması gereken önemli teknik engeller vardır.

Araştırmacıların işaret ettiği gibi nötrino kütlesi, nükleer fizik, parçacık fiziği, astrofizik ve kozmoloji de dahil olmak üzere her seviyedeki fizik için hayati önem taşıyor. Belki bu parçacığı tarttığımızda bile yepyeni bir fizik dalıyla uğraşmamız gerekecek.

“Bunu başka kimse yapmaz” o diyor Washington Üniversitesi’nden fizikçi Elise Nowitzki. “Mevcut bir teknolojiyi alıp onu biraz değiştirmeye çalışmıyoruz. Bir nevi Vahşi Batı’da yaşıyoruz.”

Araştırma şu tarihte yayınlandı: Fiziksel inceleme mektupları.