Ученые предложили новую оценку масс нейтрино, основанную на астрономических наблюдениях. Она относится к верхней границе интервала, полученного ранее с использованием разного рода ускорителей. Статья ученых появилась в журнале Physical Review Letters, а ее препринт доступен на сайте arXiv.org.
Авторы работы ставили перед собой цель разрешить противоречия в экспериментальных данных, связанных с реликтовым излучением — излучением, оставшимся от Большого взрыва. Они возникают при сравнении информации о спектре температурных неоднородностей в реликтовом излучении (собранной телескопом «Планк»), поляризации этого излучения( полученной аппаратом WMAP) и акустических барионных осцилляциях — следах звуковых волн, распространявшихся в молодой Вселенной.
Данные об осцилляциях были получены с помощью статистического анализа распределений галактик и их скоплений. Все эти данные говорят о том, как электромагнитное излучение взаимодействует с материей в искривленном пространстве теории относительности.
По словам ученых, чтобы разрешить упомянутые противоречия между данными, достаточно добавить в космическую модель массивные нейтрино. Если предположить, что в модели есть нейтрино трех видов, то суммарная масса представителей всех трех классов составляет 0,32 электронвольта с погрешностью 0,081 электронвольта. Кроме этого ученые оценили массу гипотетических стерильных — то есть не участвующих в слабом взаимодействии — нейтрино в 0,45 электронвольт.
Нейтрино были введены в физику Вольфгангом Паули в 1930 году для объяснения особенностей бета-распада (это тип распада при котором ядро элемента излучает электрон или позитрон). Сейчас известно три типа нейтрино — мюонные, электронные и тау. Изначально считалось, что нейтрино — безмассовые частицы, однако экспериментальные данные показывают, что это не так. Нижней границей суммарной массы трех нейтрино является 0,06 электронвольт, а верхней — 0,26 электронвольт.
В сентябре 2011 года ученые, работающие с детектором OPERA, заявили, что мюонные нейтрино превысили скорость света. Эта новость привлекла внимание не только специалистов, но непрофильных СМИ. Позже, в ходе повторного анализа было установлено, что сверхсветовая скорость объяснялась ошибкой, обнаруженной благодаря данным «конкурирующих» с OPERA экспериментов - Borexino, ICARUS и LVD. Причиной ошибки стал плохой контакт в одном из компьютеров.