Jaribio la KATRIN lililopewa mamlaka ya kupima neutrinos limetangaza makadirio sahihi zaidi ya kikomo cha juu cha molekuli - neutrinos uzito wa zaidi ya 0.8 eV, yaani, neutrinos ni nyepesi kuliko 0.8 eV (1 eV = 1.782 x 10-36 kg).
Neutrinos (kihalisi, zile ndogo zisizoegemea upande wowote) ndizo chembe nyingi za msingi katika ulimwengu. Wako karibu kila mahali, ndani galaxy, katika jua, katika yote nafasi karibu nasi. Matrilioni ya neutrino hupitia miili yetu kila sekunde bila kuingiliana na chembe nyingine yoyote.
Waliundwa kwanza 10-4 sekunde baada ya mlipuko mkubwa kama miaka bilioni 13.8 iliyopita na ilichukua jukumu muhimu katika mageuzi ya ulimwengu. Huendelea kutengenezwa kwa kiasi kikubwa katika athari za muunganisho wa nyuklia kwenye nyota ikiwa ni pamoja na kwenye jua, kwenye vinu vya nyuklia duniani na katika kuoza kwa mionzi. Pia ni muhimu katika mchakato wa supernova katika mzunguko wa maisha ya nyota na hutoa ishara za mapema za milipuko ya supernova. Katika kiwango cha subatomic, neutrinos kutoa chombo cha kusoma muundo wa nukleoni. Neutrinos inaweza pia kusaidia kuelezea ulinganifu wa jambo-antimatter.
Licha ya umuhimu huu, mengi bado hayajulikani kuyahusu neutrinos. Hatujui jinsi zinavyoingiliana na chembe zingine. Vile vile, tangu ugunduzi wa oscillations ya neutrino, inajulikana kuwa neutrinos hazina sifuri. molekuli. Tunajua kwamba neutrinos zina ndogo sana molekuli na ndizo chembe nyepesi kuliko zote za msingi lakini wingi wao kamili bado haujabainishwa. Kwa ufahamu bora wa ulimwengu, ni muhimu kwamba wingi wa neutrinos kupimwa kwa usahihi.
Majaribio ya KArlsruhe TRItium Neutrino (KATRIN) katika Taasisi ya Teknolojia ya Karlsruhe (KIT), ahadi shirikishi ya nchi sita imejitolea kupima wingi wa neutrino kwa usahihi ndogo ya eV.
Mnamo mwaka wa 2019, jaribio la KATRIN lilikuwa limetangaza kuwa neutrinos zina uzito wa eV 1.1 ambayo ilikuwa uboreshaji wa mara mbili ya vipimo vya awali vya juu vya 2 eV.
1 eV au volt ya elektroni ni nishati inayopatikana na elektroni wakati uwezo wa umeme kwenye elektroni unaongezeka kwa volt moja na ni sawa na 1.602 × 10.-19 joule. Katika kiwango kidogo cha atomiki, ni rahisi kuelezea wingi katika suala la nishati kufuatia ulinganifu wa nishati ya wingi kulingana na E=mc.2 ; 1 eV = 1.782 x 10-36 kg.
Mnamo tarehe 14 Februari 2022, Ushirikiano wa KATRIN ulitangaza kipimo cha wingi wa neutrino kwa usahihi usio na kifani unaoonyesha neutrinos ni nyepesi kuliko 0.8 eV hivyo kuvunja kizuizi 1 eV katika fizikia ya neutrino.
Timu ya utafiti inalenga kuendelea na vipimo zaidi vya misa ya neutrino hadi mwisho wa 2024. Kuanzia 2025, kwa usaidizi wa mfumo mpya wa kigunduzi wa TRISTAN, jaribio la KATRIN litaanza utafutaji wa neutrinos tasa. Kwa wingi katika safu ya KeV, neutrinos tasa zinaweza kuteuliwa kwa jambo la ajabu la giza.
***
Vyanzo:
- Jaribio la Karlsruhe Tritium Neutrino (KATRIN). Inapatikana kwa https://www.katrin.kit.edu/
- Taasisi ya Teknolojia ya Karlsruhe (KIT). Toleo la Vyombo vya Habari 012/2022 - Neutrino ni Nyepesi kuliko Volti 0.8 za Elektroni. Iliwekwa mnamo 14 Februari 2022. Inapatikana kwa https://www.kit.edu/kit/english/pi_2022_neutrinos-are-lighter-than-0-8-electron-volts.php
- Ushirikiano wa KATRIN. Kipimo cha moja kwa moja cha neutrino-molekuli na unyeti wa elektroni ndogo. Nat. Phys. 18, 160–166 (2022). Iliyochapishwa: 14 Februari 2022. DOI: https://doi.org/10.1038/s41567-021-01463-1
