快訊：最輕中微子質(zhì)量首次限定

據(jù)美國(guó)趣味科學(xué)網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道，英國(guó)科學(xué)家使用與整個(gè)宇宙結(jié)構(gòu)有關(guān)的數(shù)據(jù)，限定了宇宙間最小、最難研究的組成部分之一——中微子家族中最輕成員的質(zhì)量：不超過0.086電子伏特，約為單個(gè)電子質(zhì)量的600萬分之一。

中微子無處不在，但由于它們幾乎不與普通物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，所以被稱為“幽靈粒子”，很難被探測(cè)到。盡管經(jīng)過50多年追尋，科學(xué)家仍對(duì)它們所知甚少，甚至不知道它們的質(zhì)量。

但科學(xué)家們知道，中微子的行為會(huì)改變整個(gè)星系和其他巨大天體結(jié)構(gòu)的行為。在即將發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》雜志上的一篇論文中，研究人員基于此，從對(duì)宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的精確測(cè)量中，反算出了最輕中微子的質(zhì)量(有3種中微子質(zhì)量)。

他們從重子振蕩光譜巡天調(diào)查中獲取了約110萬個(gè)星系的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，結(jié)合其他宇宙學(xué)信息和地球上中微子實(shí)驗(yàn)獲得的結(jié)果，將所有這些信息輸入一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)。論文合著者、倫敦大學(xué)學(xué)院天體物理學(xué)博士生安德烈·庫丘說：“超級(jí)計(jì)算機(jī)耗時(shí)50多萬小時(shí)來處理數(shù)據(jù)，這個(gè)項(xiàng)目突破了宇宙學(xué)大數(shù)據(jù)分析的極限。”

該研究并沒有為最輕中微子的質(zhì)量提供固定數(shù)值，但它縮小了范圍：不超過0.086電子伏特，約為單個(gè)電子質(zhì)量的600萬分之一。

據(jù)以往實(shí)驗(yàn)所知，3種中微子中至少有兩種有質(zhì)量，且它們的質(zhì)量之間存在著某種關(guān)系。最新研究還為3種中微子的混合質(zhì)量設(shè)定了上限：0.26電子伏特。

研究指出，物理學(xué)家可能永遠(yuǎn)無法精確地確定這3種中微子的質(zhì)量，但他們可以不斷接近。隨著地球上的實(shí)驗(yàn)和太空測(cè)量的改進(jìn)，中微子的質(zhì)量范圍將不斷縮小，從而更好地解釋整個(gè)宇宙是如何組合在一起的。