Rekord i ri në fizikën e grimcave: Matja më e saktë ndonjëherë e masës së neutrinos!

Ekziston një rekord i ri për fizikën e grimcave. Sot vjen matja më e saktë e masës së neutrinos që është marrë ndonjëherë. Studiuesit e eksperimentit ndërkombëtar Katrin (eksperimenti Karlsruhe Trtitium Neutrino) vlerësuan një vlerë të re më të saktë se ajo e mëparshme. Masa e neutrinos, një grimcë e pakapshme, e përhapur dhe shumë e lehtë, në përgjithësi është shumë e vështirë për t’u llogaritur. Bëhet në mënyrë indirekte përmes eksperimenteve komplekse. Duke e njohur atë është e rëndësishme për të kuptuar më mirë se si funksionon Universi.

Deri më tani, ne nuk kemi një numër të caktuar dhe masa e neutrinos është vlerësuar të mos kalojë 1 elektronVolt (eV – e barabartë me 1.6 × 10-36 kg). Kjo njësi matëse përdoret në fushat atomike dhe nënatomike për të treguar energjinë dhe masën e grimcave (duke kujtuar ekuivalencën e masës dhe energjisë). Në studimin e ri, të publikuar në Nature Physics, vlera edhe më e rreptë është nën 0.8 elektron volt.

Eksperimenti Katrin, në Institutin e Teknologjisë në Karlsruhe në Gjermani, përfshin 150 shkencëtarë, dhe ka nisur prej gati 20 vitesh, me synimin për të matur masën e neutrinës. Pa dijeninë e këtij parametri, mungojnë pjesë në kuptimin e universit.

Eksperimenti shqyrton një lloj zbërthimi radioaktiv shumë të studiuar në fizikë, zbërthimin beta. Në veçanti, është studiuar shpërndarja e energjisë e elektroneve të lëshuara në zbërthim. Nga llogaritja e masave të tyre konstatohet indirekt masa e neutrinës. Në këtë rast, studiuesit përdorën tritium, një izotop radioaktiv i hidrogjenit. Matja nuk është e thjeshtë: eksperimenti është 70 metra i gjatë dhe përfshin burimin më të fuqishëm të tritiumit së bashku me një spektrometër gjigant që shërben për të matur energjitë e elektroneve të krijuara në zbërthim.

Matja e fundit e zbuluar nga eksperimenti Katrin daton në vitin 2019 dhe tregon një masë neutrino që nuk kalonte 1 elektronVolt: në atë kohë vlera tashmë ishte përgjysmuar në krahasim me matjet e mëparshme, sipas të cilave ishte rreth 2 eV. Sot ne zbresim edhe më shumë dhe arrijmë në 0.8 eV. Shiriti i masës ulet, duke e bërë vlerën e tij më të kufizuar dhe për këtë arsye më të saktë.

Shkencëtarët theksojnë se është hera e parë që diapazoni futet nën 1 elektronVolt. “Pengesa 1 eV më në fund është thyer,” shpjegojnë ata, dhe hulumtimi redukton disa pasiguri që lidhen me matjen. Kompleksiteti i testit eksperimental ishte i nevojshëm, sqarojnë autorët, për të eliminuar disa paragjykime sistematike (paragjykime të lidhura me gabime të mundshme në matje). Puna vazhdon, drejt një mase neutrinoje ndoshta edhe më të saktë.

Neutrinot: të pakapshme dhe shumë të lehta

Neutrinot janë grimca elektrike neutrale që komunikojnë me materien përmes një ndërveprimi themelor të quajtur ndërveprim i dobët. Neutrinot janë shumë të lehta, masa e tyre është shumë më e ulët se ajo e elektroneve dhe janë në gjendje të kalojnë trashësi jashtëzakonisht të thella të materies pa u shqetësuar. Ato janë gjithashtu grimcat më të bollshme në Univers, ndër ato që njihen deri më sot. Për shembull, dhjetëra miliarda neutrino kalojnë nëpër trupat tanë çdo sekondë.

Neutrinot prodhohen në mënyra të ndryshme: pjesërisht në bërthamën e Diellit, pjesërisht ato vijnë nga yjet dhe Big Bengu. Por ka edhe neutrino atmosferike, të prodhuara kur rrezatimi kozmik godet bërthamat atomike të molekulave të ajrit. Për këtë arsye, shqyrtimi i karakteristikave të neutrinos ndihmon për të marrë informacion të rëndësishëm mbi origjinën e universit dhe mbi proceset dhe mekanizmat themelorë që e rregullojnë atë, si për shembull asimetria midis materies dhe antimateries. Wired

Edel Strazimiri / SCAN

*Material i përgatitur nga portali SCAN. Ripublikimi mund të bëhet vetëm kundrejt citimit të autorësisë dhe burimit origjinal.