Vuosien mittaan on yritetty selvittää neutriino (tyypillinen alkuainehiukkas) massa. Uusi analyysi ei tuota vain lukua, vaan yhdistää myös uuden ymmärryksen maailmankaikkeuden evoluutiosta.
Tutkimusryhmä tutki massaa tarkemmin havainnut galaksiklusterit Planckin observatoriossa, avaruusteleskoopissa Euroopan avaruusjärjestön kanssa. Tutkijoiden tutkiessa kosmisen mikroaaltotausta (Ison räjähdyksen jälkihehku), he havaitsivat ero havaintojensa ja muiden ennusteiden välillä.
”Havaitsemme vähemmän galaksi-klustereita kuin voisimme odottaa Planckin tuloksista, ja galaksien gravitaatiolinssistä on heikompi signaali kuin CMB ehdottaa. Mahdollinen tapa ratkaista tämä ero on, että neutriinoilla on massa. Näiden massiivisten neutriinojen vaikutuksena olisi estää tiheiden rakenteiden kasvu, jotka johtavat galaksiklusterien muodostumiseen ”, tutkijat totesivat.
Neutriinot ovat pieni ainekappale (yhdessä muiden hiukkasten, kuten kvarkkien ja elektronien) kanssa. Haaste on, että heitä on vaikea tarkkailla, koska he eivät reagoi kovin helposti asiaan. Alun perin uskottiin massattomaksi, uudemmat hiukkasfysiikan kokeet ovat osoittaneet, että niillä todellakin on massa, mutta kuinka paljon ei tiedetty.
Neutriinoja on kolme erilaista makua tai tyyppiä, ja aikaisempi analyysi ehdotti, että summa oli jossain yli 0,06 eV (alle miljardi protonin massasta.) Uuden tuloksen mukaan se on lähempänä arvoa 0,320 +/– 0,081 eV, mutta se silti on vahvistettava jatkotutkimuksella. Tutkijat saapuivat tähän käyttämällä Planck-tietoja "painovoimalasilinssihavaintojen avulla, joissa galaksien kuvia vääntää avaruus-ajan kaarevuus", he totesivat.
"Jos tämä tulos vahvistetaan lisäanalyysillä, se ei vain lisää merkittävästi ymmärrystämme hiukkasfyysikkojen tutkimasta subatomisesta maailmasta, vaan se on myös tärkeä jatko kosmologian standardimallille, joka on kehitetty viime vuosikymmenellä ”, tutkijat totesivat.
Tutkimuksen teki Manchesterin yliopiston Richard Battye ja Nottinghamin yliopiston Adam Moss. Teospaperi julkaistaan Physical Review Letters -lehdessä, ja se on saatavana myös esipainetussa versiossa Arxivissa.
