קוסמולוגים - ולא פיסיקאים של חלקיקים - יכולים להיות אלה שמודדים סוף סוף את המסה של החלקיק הנייטרינו החמקמק. קבוצה של קוסמולוגים ביצעה את המדידה המדויקת ביותר שלהם עד כה למסה של חלקיקי הרפאים המסתוריים האלה. הם לא השתמשו בגלאי חלקיקים ענק אלא השתמשו בנתונים מהסקר הגדול ביותר אי פעם על הגלקסיות, סקר השמיים הדיגיטליים Sloan. בעוד שניסויים קודמים הראו שלנייטרינו יש מסה, הוא נחשב כל כך קטן עד שהיה קשה מאוד למדוד. אולם בהתייחס לנתוני סלואן על גלקסיות, סטודנט הדוקטורט שון תומאס ויועציו באוניברסיטת קולג 'בלונדון הציבו את מסה של נייטרינו בלא יותר מ -0.28 וולט אלקטרונים, שהוא פחות ממיליארד מהמסה של אטום מימן בודד. זוהי אחת המדידות המדויקות ביותר של מסת נייטרינו עד כה.
עבודותיהם מבוססות על העיקרון שלשפע העצום של הנייטרינו (ישנם טריליונים העוברים דרכם ברגע זה) יש השפעה מצטברת גדולה על עניין הקוסמוס, אשר באופן טבעי הופך ל"גושים "של קבוצות ואשכולות גלקסיות. מכיוון שהנייטרינים הם קלים ביותר הם נעים ברחבי היקום במהירויות גדולות אשר משפיעים על החלקה של "גושות" טבעית זו של החומר. על ידי ניתוח התפלגות הגלקסיות ברחבי היקום (כלומר היקף "החלקה" זו של הגלקסיות) מדענים מסוגלים להבין את הגבולות העליונים של מסת הניוטרינו.
נייטרינו מסוגל לעבור שנת אור - בערך שישה טריליון מייל - של עופרת מבלי לפגוע באטום אחד.
מרכזי בחישוב חדש זה הוא קיומה של מפת הגלקסיות התלת מימד הגדולה ביותר אי פעם, המכונה מגה Z, המכסה מעל 700,000 גלקסיות שהוקלטו על ידי סקר השמיים הדיגיטליים Sloan ומאפשרת מדידות על פני מתיחות עצומות של היקום הידוע.
עופר להב, ראש קבוצת האסטרופיזיקה של UCL אמר עופר להב, "מכל המועמדים ההיפותטיים למאפיין האפל המסתורי, עד כה מהווים הדוגמה היחידה לחומר אפל שקיים למעשה בטבע. "ראוי לציון שהפצת הגלקסיות בקנה מידה עצום יכולה לספר לנו על מסת הנייטרינו הזעיר."
הקוסמולוגים ב- UCL הצליחו להעריך מרחקים לגלקסיות בשיטה חדשה המודדת את הצבע של כל אחת מהגלקסיות. על ידי שילוב של מפת הגלקסיה העצומה הזו עם מידע מתנודות הטמפרטורה בזוהר שאחרי המפץ הגדול, המכונה קרינת הרקע הקוסמית של מיקרוגל, הם הצליחו להציב עד היום את אחד הגבולות העליונים הקטנים ביותר בגודל של חלקיק הנייטרינו.
"למרות שהנייטרינים מהווים פחות מ -1% מכל החומר, הם מהווים חלק חשוב מהמודל הקוסמולוגי", אמר ד"ר שון תומאס. "מרתק שהחלקיקים החמקמקים והזעירים ביותר יכולים להשפיע בצורה כזו על היקום."
"זו אחת הטכניקות היעילות ביותר למדידת המוני הנייטרינו," אמר ד"ר פיליפה עבדללה. "זה מציב תקוות גדולות להשיג סוף סוף מדידה של מסת הנייטרינו בשנים הבאות."
המחברים בטוחים כי סקר גדול יותר של היקום, כמו זה שעליו הם עובדים, המכונה סקר האנרגיה האפל הבינלאומי, יניב משקל מדויק עוד יותר עבור הנייטרינו, פוטנציאלי בגבול עליון של 0.1 וולט אלקטרונים בלבד.
התוצאות מתפרסמות בכתב העת Physical Review Letters.
מקור: University College London
