Sebuah teknik baru yang liar akhirnya dapat mengukur neutrino yang sulit dipahami: ScienceAlert

Neutrino Mereka adalah partikel subatom berlimpah yang memainkan peran penting dalam pembentukan alam semesta. Awalnya, partikel yang sulit dideteksi ini dianggap tidak bermassa, dan menurut teori terbaru, partikel tersebut pasti memiliki berat.

Apa sebenarnya pengukuran ini belum ditentukan secara eksperimental. Sebuah tim ilmuwan internasional telah menemukan cara baru untuk memecahkan misteri kecil ini.

Mengetahui massa neutrino akan menjadi momen besar bagi sains, termasuk dalam membantu mencari tahu bagaimana awal mula alam semesta, namun partikel-partikel ini tidak dapat berfungsi dengan baik dengan instrumen dan detektor kita saat ini.

Jawabannya, seperti yang diusulkan dalam sebuah studi baru, mungkin terletak pada pelacakan Peluruhan betakhususnya dalam bentuk radioaktif hidrogen langka yang disebut Tritium. Proses peluruhan radioaktif alami ini dapat diamati, sehingga berpotensi mengungkap bobot neutrino yang terlibat.

border-frame=”0″ izinkan=”akselerometer; putar otomatis; tulis ke papan klip; media terenkripsi; giroskop; gambar-dalam-gambar; berbagi web”allowfullscreen>

“Pada prinsipnya, seiring dengan perkembangan dan peningkatan teknologi, kita memiliki peluang realistis untuk mencapai skala yang diperlukan untuk menentukan massa neutrino.” Dia berkata Fisikawan Brent Vandevender, dari Laboratorium Nasional Pacific Northwest.

Kapan Tritium Ketika mereka membusuk, mereka membentuk tiga partikel subatom: ion helium, elektron, dan neutrino. Dengan mengetahui massa total dan massa partikel lain, para ilmuwan berharap massa yang hilang tersebut adalah massa neutrino.

Pendekatan ini bergantung pada apa yang dikenal sebagai spektroskopi emisi radiasi siklotron, atau CRES, yang dapat menangkap… Radiasi gelombang mikro pelepasan elektron saat bergerak melalui medan magnet, sehingga menyimpulkan efek neutrino terkait.

Neutrino sangat ringan. Dia berkata Fisikawan Talia Weiss, dari Universitas Yale. “Ia lebih dari 500.000 kali lebih ringan dari elektron. Oleh karena itu, ketika neutrino dan elektron tercipta pada saat yang sama, massa neutrino hanya mempunyai pengaruh kecil terhadap pergerakan elektron.”

“Kami ingin melihat efek kecil ini. Jadi, kami memerlukan cara yang sangat tepat untuk mengukur seberapa cepat elektron bergerak.”

Kris punya Ini telah digunakan sebelumnya Dalam eksperimen serupa, studi terbaru ini merupakan yang pertama menganalisis peluruhan tritium beta dan menentukan batas atas massa neutrino. Terlebih lagi, CRES mempunyai potensi untuk berkembang dan berkembang lebih baik dibandingkan teknologi lain sejenisnya – meskipun masih terdapat kendala teknis yang signifikan yang harus diatasi.

Seperti yang ditunjukkan oleh para peneliti, massa neutrino sangat penting dalam fisika di semua tingkatan, termasuk fisika nuklir, fisika partikel, astrofisika, dan kosmologi. Mungkin bahkan ketika kita menimbang partikel ini, kita akan menghadapi cabang fisika baru yang harus ditangani.

“Tidak ada yang melakukan ini” Dia berkata Fisikawan Elise Nowitzki, dari Universitas Washington. “Kami tidak mengambil teknologi yang sudah ada dan mencoba mengubahnya sedikit. Kami seperti hidup di Wild West.”

Penelitian ini dipublikasikan di Surat ulasan fisik.