Физики уточнили свойства «призрачной» частицы

Международный физический эксперимент TRItium в Карлсруэ (KATRIN), расположенный в Технологическом институте Карлсруэ, позволил уточнить верхний предел массы нейтрино — «призрачных» частиц, которые участвуют только в гравитационных и слабых ядерных взаимодействиях. Согласно результатам, опубликованным в журнале Nature Physics, масса нейтрино не превышает 0,8 электронвольта.

Известно, что различные ароматы нейтрино имеют различные массы, однако точное их значение неизвестно. В ходе второго запуска эксперимента TRItium исследователи изучили энергетическое распределение электронов, высвобождаемых при бета-распаде трития, нестабильного изотопа водорода, чтобы определить максимальную массу электронного антинейтрино. Они получили значение меньше 0,9 электронвольта (эВ), что в сочетании с результатами предыдущего эксперимента дает верхний предел массы в 0,8 эВ с доверительной вероятностью в 0,9.

Массы нейтрино как минимум на пять порядков меньше, чем масса любого другого фермиона (частиц с полуцелым значением спина) стандартной модели, что указывает на другой основной механизм образования массы. Таким образом, уточнение массы нейтрино позволило бы ученым больше узнать о происхождении частиц. Кроме того, нейтрино играют решающую роль в эволюции крупномасштабных космических структур благодаря их большому распространению во Вселенной, поэтому точное значение массы позволило бы улучшить космологические модели.