Un team internazionale di ricercatori ha utilizzato un nuovo spettrometro per trovare e impostare un limite superiore per la massa di un neutrino. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Lettere di revisione fisica, il gruppo descrive come sono arrivati ​​al nuovo limite e perché credono che trovarlo sia stato importante.

I neutrini sono misteriosi:gli scienziati hanno trovato prove della loro esistenza, ma stanno ancora lottando per capire le loro proprietà. Vorrebbero saperne di più sulle particelle perché sono così abbondanti:gli scienziati ritengono che nell'universo ce ne siano 1 miliardo di volte in più rispetto agli atomi. Molti credono anche di possedere la chiave per comprendere l'universo primordiale, e forse la fisica al suo livello più piccolo. Una proprietà del neutrino in particolare che gli scienziati vorrebbero inchiodare è la sua massa:fino a poco tempo fa, si pensava che le minuscole particelle non avessero affatto massa. Ma studi recenti hanno scoperto che non è così. Il prossimo passo è determinare la loro massa. Ad oggi, gli scienziati hanno adottato tre approcci per trovare la risposta. Il primo riguarda lo studio del fondo cosmico a microonde. Il secondo prevede la ricerca di istanze di decadimento doppio beta senza neutrini, un evento estremamente raro. Il terzo metodo prevede il tentativo di misurare direttamente la massa del neutrino in modi che non si basano su un modello teorico. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno adottato il terzo approccio.

I ricercatori hanno svolto il loro lavoro nell'ambito del Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment (KATRIN) nel campus del Karlsruhe Institute of Technology in Germania. L'attrezzatura principale utilizzata nel sito è uno spettrometro di elettroni da 200 tonnellate. I ricercatori lo hanno usato per studiare il decadimento del trizio, un tipo radioattivo di idrogeno. Quando decade, emette contemporaneamente un singolo elettrone e un neutrino. Misurando l'energia dell'elettrone rilasciato utilizzando lo spettrometro, sono stati in grado di calcolare una stima della massa del neutrino con una precisione maggiore di quanto fosse possibile prima. Hanno scoperto che il suo limite superiore è di 1,1 elettronvolt, circa la metà del limite superiore precedentemente determinato. È anche estremamente piccolo:circa 500, 000 volte più piccolo di un elettrone.

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