KATRIN tilraun sem hefur umboð til að vigta nitrino hefur tilkynnt nákvæmara mat á efri mörkum þess massi - hlutleysingjar vega að hámarki 0.8 eV, þ.e. nifteindirnar eru léttari en 0.8 eV (1 eV = 1.782 x 10-36 kg).
fiseindir (bókstaflega, litlu hlutlausu) eru algengustu grunnagnirnar í alheimurinn. Þeir eru næstum alls staðar, í Galaxy, í sól, í öllum pláss í kringum okkur. Trilljónir nifteinda fara í gegnum líkama okkar á hverri sekúndu án þess að hafa samskipti við aðra ögn.
Þeir voru fyrst stofnaðir 10-4 sekúndum eftir Miklahvell fyrir um 13.8 milljörðum ára og gegndi mikilvægu hlutverki í þróun alheimurinn. Þeir myndast stöðugt í gríðarlegu magni í kjarnasamrunahvörfum í stjörnum, þar á meðal í sólinni, í kjarnakljúfum á jörðinni og í geislavirkum rotnun. Þeir eru einnig mikilvægir í sprengistjörnuferlinu í lífsferli stjarna og gefa snemma merki um sprengistjörnusprengingar. Á subatomic stigi, hlutleysingjar útvega tæki til að rannsaka uppbyggingu kjarna. fiseindir gæti líka hjálpað til við að útskýra ósamhverfu efnis og andefnis.
Þrátt fyrir allt þetta mikilvægi er margt óþekkt enn hlutleysingjar. Við vitum ekki hvernig þær hafa samskipti við aðrar agnir. Að sama skapi, frá uppgötvun nitrinossveiflna, er vitað að nitrino hafa ekki núll massi. Við vitum að neutrino eru mjög lítil massi og eru léttustu allra frumefnaagna en nákvæmur massi þeirra er enn óákveðinn. Til að fá betri skilning á alheimurinn, það er mikilvægt að massi nifteinda sé mældur nákvæmlega.
KArlsruhe TRItium Neutrino Experiment (KATRIN) við Karlsruhe Institute of Technology (KIT), samstarfsverkefni sex landa er tileinkað mælingu á massa nitrino með undir-eV nákvæmni.
Árið 2019 hafði KATRIN tilraunin tilkynnt að nifteindir vega að hámarki 1.1 eV sem var tvöföld framför frá fyrri efri mörkum 2 eV
1 eV eða rafeindavolt er orka sem rafeind fær þegar rafspennan við rafeindina eykst um eitt volt og er jöfn 1.602 × 10-19 joule. Á subatomic stigi er þægilegt að tjá massa sem orku eftir massa-orku samhverfu samkvæmt E=mc2 ; 1 eV = 1.782 x 10-36 kg.
Þann 14. febrúar 2022 tilkynnti KATRIN-samstarfið um mælingar á massa daufkyrninga með áður óþekktri nákvæmni sem sýnir að nifteindir eru léttari en 0.8 eV og rjúfa þannig 1 eV múrinn í eðlisfræði nifteinda.
Rannsóknarteymið stefnir að því að halda áfram með frekari mælingar á massa nitrino til ársloka 2024. Frá 2025 mun KATRIN tilraunin hefja leit að dauðhreinsuðum daufkyrningum með hjálp nýs TRISTAN skynjarakerfis. Með massa á KeV-sviði, þá væru dauðhreinsuð daufkyrningur í boði fyrir hið dularfulla hulduefni.
***
Heimildir:
- Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment (KATRIN). Fæst kl https://www.katrin.kit.edu/
- Tæknistofnun Karlsruhe (KIT). Fréttatilkynning 012/2022 - Neutrino eru léttari en 0.8 rafeindavolta. Sent 14. febrúar 2022. Fæst á https://www.kit.edu/kit/english/pi_2022_neutrinos-are-lighter-than-0-8-electron-volts.php
- KATRIN Samstarfið. Bein nitrino-massamæling með undirrafeindanæmni. Nat. Phys. 18, 160–166 (2022). Birt: 14. febrúar 2022. DOI: https://doi.org/10.1038/s41567-021-01463-1
