Най-леката и неуловима фундаментална частица тежи не повече от около една шест милионна част от масата на един електрон. Учени направиха безумно мащабно изчисление на немислимо количество данни, за да установят границата на масата на леко неутрино, съобщава Live Science.

Около нас и през нас през цялото време преминават неутрино. Те са навсякъде, почти неоткриваеми, прелитат през нормална материя. Ние почти не знаем нищо за тях, дори колко са тежки. Но знаем, че неутрино имат потенциал да променят формата на цялата Вселена. И тъй като имат тази сила, можем да използваме формата на Вселената, за да ги претеглим. Точно това направи екипът от физици сега.

Поведението на най-малките частици променя поведението на цели галактики и други гигантски небесни структури. И ако искате да опишете поведението на Вселената, трябва да вземете под внимание свойствата на най-малките й компоненти. В нова статия, която ще бъде публикувана в следващия брой на Physical Review Letters, изследователите използват този факт, за да изчислят обратно масата на най-лекото неутрино (има три маси неутрино) от прецизни измервания на мащабната структура на Вселената.

Учените взели данни за движението на приблизително 1,1 милиона галактики от Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (спектроскопското изследване на осцилацията на бариони), добавили друга космологична информация и резултати от много по-малките по мащаб неутрино експерименти на Земята и въвели цялата тази информация в суперкомпютър.

"Използвахме повече от половин милион изчислителни часа, за да обработим данните", казва в изявление съавторът  Андрей Кучеу, докторант по астрофизика в University College London. "Това е еквивалентно на почти 60 години на един процесор. Този проект постави границите за анализ на големи данни в космологията."

Резултатът не предлага фиксирано число за масата на най-лекия тип неутрино, но го стеснява: Този вид неутрино има маса не по-голяма от 0,086 волта електрон (eV) или около шест милиона пъти по-малка от масата на един единствен електрон.

Това число определя горната граница, но не и долната граница за масата на най-леките видове неутрино. Възможно е то да няма никаква маса, пишат авторите в статията.

Това, което физиците знаят е, че поне два от трите вида неутрино трябва да имат някаква маса и че има връзка между техните маси. Настоящата им работа също определя горната граница за комбинираната маса на трите аромата: 0,26 eV.

Объркващо е, че трите вида неутрино (по маса) не са в съответствие с трите аромата на неутрино: електрон, мюон и тау. Според Fermilab всеки аромат на неутрино се състои от квантова смес от трите масови вида. Така че определено тау неутрино има по малко от трите масови видове в него. Тези различни масови видове позволяват на неутрино да прескача напред-назад между ароматите, както показа откритие от 1998 г., което спечели Нобелова награда по физика.

Физиците може никога да не определят перфектно масите на трите вида неутрино, но те могат да продължат да се приближават. Масата ще продължи да се стеснява, тъй като експериментите на Земята и измерванията в космоса се подобряват, писаха авторите. И колкото по-добрите физици могат да измерят тези малки, вездесъщи компоненти на нашата Вселена, толкова по-добре физиката ще може да обясни как цялото нещо се вписва заедно.

Няколко интересни факти за неутриното:

Неутриното е елементарна частица, която взаимодейства единствено чрез слабото ядрено взаимодействие и гравитацията. Бележи се с гръцката буква ν (ни). Трите вида са ν_μ,ν_τ,ν_e  - елeĸтpoннo нeyтpинo, тay нeyтpинo, мюoннo нeyтpинo

Масата на неутриното е важна за обяснение на феномена тъмна материя в космологията, тъй като е възможно концентрацията на неутрино във Вселената да е достатъчно висока, за да повлияе на средната плътност. 

По-голямата част от неутрино в близост до Земята са от ядрени реакции в Слънцето. В близост до Земята около 65 милиарда (6.5×10¹⁰) слънчеви неутрино в секунда преминават през всеки квадратен сантиметър, перпендикулярен на посоката на Слънцето.

Вcяĸa ceĸyндa пpeз чoвeшĸoтo тялo пpeминaвaт, бeз дa oĸaзвaт въздeйcтвиe нa чoвeшĸия opгaнизъм 3 тpилиoнa нeyтpинo. Πo-гoлямaтa чacт oт тяx ca eлeĸтpoннoтo нeyтpинo.

Tpи гoдини в eвpoпeйcкия цeнтъp зa ядpeни изcлeдвaния в Швeйцapия, yчeнитe изyчaвaли нeyтpинo и cи зaдaли въпpoca: "Зaщo нeyтpинoтo лeти тoлĸoвa бъpзo?" Πoлoвин гoдинa cлeд тoвa тe пpaвят пpoвepĸи и тъpcят дeфeĸти в aтoмнитe cи чacoвници, пpaвят oщe 15 000 oпитa c eлeмeнтapни чacтици. Накрая, през 2011 година излизат c извoд, ĸoйтo paзтъpcи цялaтa cъвpeмeннa физиĸa: Heyтpинoтo се движи пo-бъpзo oт cвeтлинaтa, нo въпpeĸи тoвa, тoвa e нeвъзмoжнo. Спopeд тeopиятa на относителността нa Aйнщaйн нe e възмoжнo дa cъщecтвyвa каквото и да е, ĸoетo дa ce движи пo-бъpзo oт cвeтлинaтa. Нa тoвa e базирана цялата съвременна представа зa вpeмe/пpocтpaнcтвoтo и реалния свят. Аĸo чacтицa нaиcтинa ce движи пo-бъpзo oт светлината, тo знaчи peaлнocттa e ycтpoeнa cъвceм нe тaĸa, ĸaĸтo ниe cмe пpeдпoлaгaли.

Все пак неутрино се движи по-бързо от светлината, но във вода, например. Тогава то може да бъде засечено заради ефекта на Черенков и на това са базирани детекторите за неутрино на Земята, като гигантския Ice Cube в леда в Антарктида във видеото.