Kozmologlar - parçacık fizikçileri değil - nihayet ulaşılması zor nötrino parçacığının kütlesini ölçenler olabilirler. Bir grup kozmolog bu gizemli sözde “hayalet parçacıkları” nın kütlesini henüz en doğru şekilde ölçtüler. Dev bir parçacık dedektörü kullanmadılar, ancak şimdiye kadarki en büyük gökada anketi olan Sloan Digital Sky Survey'den veri kullandılar. Önceki deneyler nötrinoların bir kütleye sahip olduğunu gösterse de, ölçülmesinin çok zor olduğu düşünülmektedir. Ancak galaksilerle ilgili Sloan verilerine baktığımızda, doktora öğrencisi Shawn Thomas ve Londra Üniversitesi Koleji'ndeki danışmanları, bir nötrino kütlesini, tek bir hidrojen atomunun kütlesinin milyarda birinden daha az olan 0.28 elektron volttan daha büyük bir değere koydu. Bu, bugüne kadar bir nötrino kütlesinin en doğru ölçümlerinden biridir.
Çalışmaları, büyük miktarda nötrino bolluğunun (şu anda içinden geçen trilyonlar var), doğal olarak grupların ve gökada kümelerinin “kümelerine” dönüşen evren meselesi üzerinde büyük bir kümülatif etkiye sahip olduğu ilkesine dayanmaktadır. Nötrinolar son derece hafif olduğu için, maddenin doğal “kümelenmesini” yumuşatma etkisi olan büyük hızlarda evrende hareket ederler. Galaksilerin evren içindeki dağılımını analiz ederek (yani galaksilerin bu “yumuşatılmasının” boyutu) nötrino kütlesinin üst sınırlarını çözebilirler.
Bir nötrino, tek bir atomu vurmadan hafif bir yıl - altı trilyon mil civarında bir kurşun geçirebilir.
Bu yeni hesaplamanın merkezinde, Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması tarafından kaydedilen 700.000'den fazla gökadayı kapsayan ve bilinen evrenin geniş uzantıları üzerinde ölçümlere izin veren Mega Z adı verilen en büyük 3D gökada haritasının varlığıdır.
UCL’in Astrofizik Grubu Başkanı Ofer Lahav, “Gizemli Karanlık Madde için tüm varsayımsal adaylardan, şimdiye kadar nötrinolar gerçekte var olan karanlık maddenin tek örneğini sağlıyor,” dedi. “Galaksilerin büyük ölçeklerdeki dağılımının bize küçük nötrinoların kütlesi hakkında bilgi vermesi dikkat çekicidir.”
UCL'deki Kozmologlar, galaksilerin her birinin rengini ölçen yeni bir yöntem kullanarak galaksilere mesafeleri tahmin edebildiler. Bu muazzam gökada haritasını, Kozmik Mikrodalga Arkaplan radyasyonu olarak adlandırılan Big Bang'in parıltısından sonraki sıcaklık dalgalanmalarından gelen bilgilerle birleştirerek, bugüne kadar nötrino parçacığının boyutu üzerindeki en küçük üst sınırlardan birini koyabildi.
“Nötrinolar tüm maddelerin% 1'inden daha azını oluştursalar da kozmolojik modelin önemli bir parçasını oluşturuyorlar” diyor Dr. Shaun Thomas. “En zor ve küçük parçacıkların Evren üzerinde böyle bir etkisi olması büyüleyici.”
Filipe Abadlla, “Bu, nötrino kütlelerini ölçmek için mevcut en etkili tekniklerden biri” dedi. “Bu, gelecek yıllarda nötrino kütlesinin bir ölçümünü elde etmek için büyük umutlar doğuruyor.”
Yazarlar, üzerinde çalıştıkları gibi Uluslararası Karanlık Enerji Araştırması gibi daha geniş bir Evren araştırmasının, potansiyel olarak sadece 0.1 elektron voltun üst sınırında nötrino için daha da doğru bir ağırlık vereceğinden eminler.
Sonuçlar, Fiziksel İnceleme Mektupları dergisinde yayınlandı.
Kaynak: University College London
