Une nouvelle technique folle peut enfin mesurer l’insaisissable neutrino : ScienceAlert

Neutrino Ce sont d’abondantes particules subatomiques qui ont joué un rôle important dans la formation de l’univers. Initialement, on pensait que ces particules difficiles à détecter n’avaient pas de masse et, selon la théorie la plus récente, elles devaient avoir un poids.

La nature exacte de ces mesures n’a pas encore été déterminée expérimentalement. Une équipe internationale de scientifiques a trouvé une nouvelle façon de résoudre ce petit mystère.

Connaître la masse des neutrinos serait un grand moment pour la science, notamment en aidant à découvrir comment l’univers a commencé, mais ces particules ne fonctionnent pas bien avec nos instruments et détecteurs actuels.

La réponse, comme le propose une nouvelle étude, pourrait résider dans le suivi Désintégration bêtaen particulier dans une forme radioactive rare d’hydrogène appelée Tritium. Ce processus naturel de désintégration radioactive peut être observé, révélant potentiellement le poids des neutrinos impliqués.

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“En principe, à mesure que la technologie se développe et s’améliore, nous avons une chance réaliste d’atteindre l’échelle nécessaire pour déterminer la masse des neutrinos.” Il a dit Le physicien Brent Vandevender, du Pacific Northwest National Laboratory.

Quand Tritium Lorsqu’ils se désintègrent, ils forment trois particules subatomiques : les ions hélium, les électrons et les neutrinos. En connaissant la masse totale et celle des autres particules, les scientifiques espèrent que la masse manquante est la masse des neutrinos.

Cette approche s’appuie sur ce que l’on appelle la spectroscopie d’émission de rayonnement cyclotronique, ou CRES, qui peut capturer… Rayonnement micro-ondes la libération d’électrons lorsqu’ils se déplacent dans un champ magnétique, déduisant ainsi les effets neutrinos associés.

Les neutrinos sont très légers. Il a dit La physicienne Talia Weiss, de l’Université de Yale. « Il est plus de 500 000 fois plus léger qu’un électron. Par conséquent, lorsque des neutrinos et des électrons sont créés en même temps, la masse du neutrino n’a qu’un faible effet sur le mouvement de l’électron.

« Nous voulons voir ces petits effets. Nous avons donc besoin d’un moyen très précis de mesurer la vitesse à laquelle les électrons se déplacent.

Kris a Cela a déjà été utilisé Dans une expérience similaire, la nouvelle étude est la première à analyser la désintégration bêta du tritium et à déterminer une limite supérieure pour la masse des neutrinos. De plus, CRES a le potentiel de se développer et de se développer mieux que d’autres technologies similaires – même s’il reste encore d’importants obstacles techniques à surmonter.

Comme le soulignent les chercheurs, la masse des neutrinos est cruciale en physique à tous les niveaux, notamment en physique nucléaire, en physique des particules, en astrophysique et en cosmologie. Peut-être qu’en pesant ces particules, nous aurons peut-être affaire à une nouvelle branche de la physique.

“Personne ne fait ça” Il a dit La physicienne Elise Nowitzki, de l’Université de Washington. « Nous ne prenons pas la technologie existante et n’essayons pas de la modifier un peu. C’était comme si nous vivions dans le Far West.

Cette recherche a été publiée dans Lettre d’examen physique.