Το “σωματίδιο φάντασμα“ που διαπερνά το σώμα μας καθημερινά

Επιστήμονες ανακάλυψαν έναν νέο τρόπο για να μετρήσουν τη μάζα του “ghost particle” του σύμπαντος, δηλαδή του αντινετρίνο, εξετάζοντας την έκλυση ακτινοβολίας από το ισότοπο Silver‑110 κατά τη ραδιενεργή του διάσπαση. Αυτή η καινοτόμος μέθοδος φαίνεται να είναι πιο ευαίσθητη από τις μέχρι τώρα προσπάθειες, καθώς το Silver‑110 εκπέμπει ηλεκτρόνια και αντινετρίνα με πολύ συγκεκριμένο ενεργειακό προφίλ. Μελετώντας τα χαρακτηριστικά αυτής της εκπομπής, οι ερευνητές μπορούν να εκτιμήσουν με ακρίβεια τη μάζα του αντινετρίνο, μια τιμή εξαιρετικά μικρή, αλλά καίρια για να κατανοήσουμε τη δομή του σύμπαντος .

Η σημασία αυτής της μέτρησης είναι μεγάλη γιατί, αν η μάζα του αντινετρίνο είναι γνωστή, μπορεί να επηρεάσει την εξέλιξη του σύμπαντος, να επηρεάσει την κατανόηση του σχηματισμού γαλαξιών, και να ρίξει φως σε θεμελιώδη ερωτήματα για τη φύση της ύλης και της ενέργειας. Μέχρι σήμερα, τα όρια βάρους ήταν εξαιρετικά χαμηλά, όπως πρόσφατα έδειξε το πείραμα KATRIN, περιορίζοντας τη μάζα κάτω από το 0,45 eV για το ηλεκτρονικό αντινετρίνο.

Στο νέο πείραμα, το Silver‑110 προσφέρει μια διαφορετική πηγή για να γίνει αυτή η μέτρηση, χωρίς να βασίζεται αποκλειστικά σε πειράματα με τριτίο, όπως στο KATRIN. Αν η μέθοδος επιβεβαιωθεί, θα ανοίξει ένα νέο δρόμο για μελλοντικές έρευνες, ανεβάζοντας την ακρίβεια της ζύγισης του ghost particle και συμβάλλοντας στην εξέλιξη της φυσικής.

Το “ghost particle” είναι το νετρίνο, ένα από τα πιο μυστηριώδη και ελαφριά σωματίδια στο σύμπαν. Ονομάζεται έτσι επειδή σχεδόν δεν αλληλεπιδρά με την ύλη (επί παραδείγματι, τρισεκατομμύρια νετρίνα περνούν από το σώμα μας κάθε δευτερόλεπτο χωρίς να τα αντιλαμβανόμαστε). Δεν έχουν ηλεκτρικό φορτίο, έχουν εξαιρετικά μικρή μάζα και ταξιδεύουν σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός. Δημιουργούνται σε πυρηνικές αντιδράσεις, όπως αυτές που συμβαίνουν στον Ήλιο, στους πυρηνικούς αντιδραστήρες και σε εκρήξεις αστέρων. Παρά την αφθονία τους στο σύμπαν, είναι εξαιρετικά δύσκολο να ανιχνευθούν, και γι’ αυτό θεωρούνται σχεδόν “αόρατα” σωματίδια.

Συνολικά πρόκειται για μια ενθαρρυντική εξέλιξη σε ένα από τα πιο δύσκολα πειράματα της φυσικής, με δυνατότητα να οδηγήσει σε νέες ανακαλύψεις για τη φύση του σύμπαντος και των θεμελιωδών σωματιδίων.