Kami penuh dengan neutrino sepanjang waktu. Mereka ada di mana-mana, hampir tidak terdeteksi, melewati materi normal. Kami hampir tidak tahu apa-apa tentang mereka - bahkan tidak seberapa berat mereka. Tetapi kita tahu bahwa neutrino memiliki potensi untuk mengubah bentuk seluruh alam semesta. Dan karena mereka memiliki kekuatan itu, kita dapat menggunakan bentuk alam semesta untuk menimbang mereka - seperti yang telah dilakukan oleh tim fisikawan.
Karena fisika, perilaku partikel terkecil mengubah perilaku seluruh galaksi dan struktur langit raksasa lainnya. Dan jika Anda ingin menggambarkan perilaku alam semesta, Anda harus memperhitungkan sifat-sifat komponen terkecilnya. Dalam sebuah makalah baru, yang akan diterbitkan dalam edisi mendatang jurnal Physical Review Letters, para peneliti menggunakan fakta itu untuk menghitung kembali massa neutrino teringan (ada tiga massa neutrino) dari pengukuran tepat struktur skala besar. dari alam semesta.
Mereka mengambil data tentang pergerakan kira-kira 1,1 juta galaksi dari Baryon Oscillation Spectroscopic Survey, mengaduknya dengan informasi kosmologis lainnya dan hasil dari percobaan neutrino skala kecil di Bumi, dan memasukkan semua informasi itu ke dalam superkomputer.
"Kami menggunakan lebih dari setengah juta jam komputasi untuk memproses data," kata rekan penulis studi Andrei Cuceu, seorang mahasiswa doktoral dalam astrofisika di University College London, dalam sebuah pernyataan. "Ini setara dengan hampir 60 tahun pada satu prosesor. Proyek ini mendorong batas untuk analisis data besar dalam kosmologi."
Hasilnya tidak menawarkan angka tetap untuk massa jenis neutrino yang paling ringan, tetapi ia mempersempitnya: Spesies neutrino itu memiliki massa tidak lebih dari 0,086 elektron volt (eV), atau sekitar enam juta kali lebih kecil dari massa satu elektron.
Angka itu menetapkan batas atas, tetapi bukan batas bawah, untuk massa spesies neutrino paling ringan. Mungkin saja itu tidak memiliki massa sama sekali, tulis para penulis di koran.
Yang diketahui oleh fisikawan adalah bahwa setidaknya dua dari tiga spesies neutrino harus memiliki massa, dan bahwa ada hubungan antara massa mereka. (Makalah ini juga menetapkan batas atas untuk massa gabungan ketiga rasa: 0,26 eV.)
Yang membingungkan, ketiga spesies massa neutrino tidak sejajar dengan tiga rasa neutrino: elektron, muon dan tau. Menurut Fermilab, setiap rasa neutrino terdiri dari campuran kuantum dari tiga spesies massa. Jadi tau neutrino tertentu memiliki sedikit spesies massa 1 di dalamnya, sedikit spesies 2 dan sedikit spesies 3. Spesies massa yang berbeda itu memungkinkan neutrino melompat-lompat di antara rasa, sebagai penemuan tahun 1998 (yang memenangkan Hadiah Nobel dalam fisika) menunjukkan.
Fisikawan mungkin tidak pernah menunjukkan massa tiga spesies neutrino dengan sempurna, tetapi mereka dapat terus semakin dekat. Massa akan terus dipersempit saat eksperimen di Bumi dan pengukuran di ruang angkasa meningkat, tulis para penulis. Dan fisikawan yang lebih baik dapat mengukur komponen-komponen kecil dan mahahadir dari alam semesta kita ini, fisika yang lebih baik akan dapat menjelaskan bagaimana semuanya cocok.
