Щосекунди в нашому тілі відбувається безліч процесів: фізики виявили один із таємниць загадкової частинки.

Вчені-фізики вже тривалий час досліджують масу нейтрино, які також називають примарними частинками. Ці частинки можуть допомогти вирішити деякі з найбільш складних таємниць нашого Всесвіту. Нещодавно дослідники встановили нову межу маси нейтрино, що дозволило знизити попередні оцінки вдвічі.

Дослідження опубліковано в журналі Science, пише ScienceAlert.

Вже майже століття фізики усвідомлюють існування нейтрино, і протягом багатьох років дослідники намагаються виміряти масу цієї невловимої і загадкової частинки. Нейтрино є найчисельнішими частинками у Всесвіті, і їхня маса відіграє важливу роль у формуванні космічних структур.

У Фокус. Технології запустили власний Telegram-канал. Приєднуйтесь, щоб бути в курсі найактуальніших та найцікавіших новин з наукової сфери!

Вважається, що нейтрино існують вже близько 13,8 мільярдів років, починаючи з моменту Великого вибуху, який став основою нашого Всесвіту. Вчені вважають, що на кожен атом у космосі припадає приблизно мільярд нейтрино, що мандрують по Всесвіту з неймовірною швидкістю та здатні проходити через майже всі матеріали.

Нейтрино мають дуже маленьку масу, як вважають фізики, хоча її точне значення досі не вдалося визначити. При цьому примарні частинки не мають електричного заряду і дуже рідко взаємодіють з матерією. Учені вважають, що щосекунди через тіло людини проходить кілька трильйонів нейтрино, але ми цього навіть не помічаємо.

Нейтрино вивчати надзвичайно складно, але не неможливо. Уже 6 років вчені з різних країн намагаються розкрити секрети нейтрино, зокрема яка у цієї частинки маса, за допомогою спеціальної установки KATRIN, розташованої в Технологічному інституті Карлсруе, Німеччина. Ця установка складається з величезного спектрометра, який вимірює масу нейтрино за допомогою вивчення електронів, що виходять унаслідок розпаду тритію, радіоактивного ізотопу водню. Коли відбувається розпад тритію, то виходять як електрони, так і нейтрино.

Електрон та нейтрино розподіляють енергію, яка виникає внаслідок розпаду тритію. Саме тому вчені вимірюють енергію електрона, аби отримати дані про нейтрино. Однак для цього потрібна велика кількість електронів. У рамках нового експерименту було використано 36 мільйонів електронів, що в десять разів перевищує кількість, застосовану фізиками під час попередніх вимірювань верхньої межі маси нейтрино.

У ході недавнього дослідження вчені-фізики встановили, що маса нейтрино не може перевищувати 0,45 електронвольт. Це значення менше однієї мільярдної частини маси протона, який є складовою частиною ядра кожного атома разом з нейтроном. Нова максимальна межа маси нейтрино є вдвічі меншою, ніж та, що була визначена три роки тому за допомогою експериментальної установки KATRIN.

Тепер учені мають намір до кінця року виміряти енергію 250 млн електронів, щоб, що дасть змогу ще краще уточнити верхню межу маси нейтрино. Учені вважають, що нейтрино може важити менше ніж 0,3 електронвольта.

Фізики переконані, що точне вимірювання маси загадкової частинки може пролити світло на численні основні загадки Всесвіту. Наприклад, нейтрино можуть дати ключ до розуміння темної енергії — таємничої сили, яка відповідає за прискорене розширення космічного простору.

Вважається, що близько 95% всього матеріалу та енергії у Всесвіті складається з темної матерії та темної енергії. Нині фізики планують розробити нову установку для виявлення стерильних нейтрино. Ці теоретичні частинки не взаємодіють з матерією, проте мають значно більшу масу порівняно з традиційними нейтрино. Вчені вважають, що ці важкі нейтрино можуть бути джерелом темної матерії.

Як повідомляв Фокус, дослідники в нещодавньому дослідженні висловили припущення, що темна матерія може бути утворена дивними чорними дірами, які з'явилися в самому початку існування Всесвіту.

Фокус також повідомляв, що далекий зірковий об'єкт поглинув величезну планету, що стало справжнім відкриттям для астрономів. Це явище спостерігалося вперше. Раніше вважалося, що зірка була червоним гігантом і поглинула планету, але нові дані показали, що насправді планета сама зіткнулася зі своєю зіркою.