ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು 0.8 eV ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿದೆ

ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳನ್ನು ತೂಗಲು ಕಡ್ಡಾಯವಾಗಿರುವ ಕ್ಯಾಟ್ರಿನ್ ಪ್ರಯೋಗವು ಅದರ ಮೇಲಿನ ಮಿತಿಯ ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾದ ಅಂದಾಜನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿದೆ. ಸಮೂಹ - ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಗರಿಷ್ಠ 0.8 eV ತೂಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು 0.8 eV (1 eV = 1.782 x 10-36 kg) ಗಿಂತ ಹಗುರವಾಗಿರುತ್ತವೆ.

ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು (ಅಕ್ಷರಶಃ, ಸ್ವಲ್ಪ ತಟಸ್ಥವಾದವುಗಳು) ಅತ್ಯಂತ ಹೇರಳವಾಗಿರುವ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಣಗಳಾಗಿವೆ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ. ಅವರು ಬಹುತೇಕ ಸರ್ವವ್ಯಾಪಿಯಾಗಿದ್ದಾರೆ, ರಲ್ಲಿ ಗ್ಯಾಲಕ್ಸಿ, ಸೂರ್ಯನಲ್ಲಿ, ಎಲ್ಲದರಲ್ಲೂ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನಮ್ಮ ಸುತ್ತ ಮುತ್ತ. ಟ್ರಿಲಿಯನ್ಗಟ್ಟಲೆ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ನಮ್ಮ ದೇಹದ ಮೂಲಕ ಯಾವುದೇ ಇತರ ಕಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸದೆ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತವೆ.  

ಅವುಗಳನ್ನು ಮೊದಲು 10 ರಚಿಸಲಾಯಿತು^-4 ಸುಮಾರು 13.8 ಶತಕೋಟಿ ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ಬಿಗ್ ಬ್ಯಾಂಗ್ ನಂತರ ಸೆಕೆಂಡುಗಳು ಮತ್ತು ವಿಕಾಸದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸಿದೆ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ. ಸೂರ್ಯನನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ನಕ್ಷತ್ರಗಳಲ್ಲಿನ ಪರಮಾಣು ಸಮ್ಮಿಳನ ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ, ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಕೊಳೆತಗಳಲ್ಲಿ ಅವು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ನಕ್ಷತ್ರದ ಜೀವನ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ ಸೂಪರ್ನೋವಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಅವು ಪ್ರಮುಖವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಸೂಪರ್ನೋವಾ ಸ್ಫೋಟಗಳ ಆರಂಭಿಕ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ಉಪಪರಮಾಣು ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ, ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋನ್‌ಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಒಂದು ಸಾಧನವನ್ನು ಒದಗಿಸಿ. ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಮ್ಯಾಟರ್-ಆಂಟಿಮ್ಯಾಟರ್ ಅಸಿಮ್ಮೆಟ್ರಿಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಸಹ ಸಹಾಯ ಮಾಡಬಹುದು.  

ಈ ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚು ತಿಳಿದಿಲ್ಲ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು. ಅವು ಇತರ ಕಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೇಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದು ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿಲ್ಲ. ಅಂತೆಯೇ, ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಆಂದೋಲನಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಂದಿನಿಂದ, ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಶೂನ್ಯವಲ್ಲದವು ಎಂದು ತಿಳಿದುಬಂದಿದೆ. ಸಮೂಹ. ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಬಹಳ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿದೆ ಸಮೂಹ ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಣಗಳಲ್ಲಿ ಹಗುರವಾದವು ಆದರೆ ಅವುಗಳ ನಿಖರವಾದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಇನ್ನೂ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. ಉತ್ತಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಗಾಗಿ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ, ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಅಳೆಯುವುದು ಬಹಳ ಮುಖ್ಯ.  

ಕಾರ್ಲ್ಸ್‌ರುಹೆ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ (KIT) ಯಲ್ಲಿನ KArlsruhe TRITium ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಪ್ರಯೋಗ (KATRIN), ಆರು ದೇಶಗಳ ಸಹಯೋಗದ ಕಾರ್ಯವು ಉಪ-eV ನಿಖರತೆಯೊಂದಿಗೆ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಮಾಪನಕ್ಕೆ ಸಮರ್ಪಿಸಲಾಗಿದೆ.  

2019 ರಲ್ಲಿ, KATRIN ಪ್ರಯೋಗವು ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಗರಿಷ್ಠ 1.1 eV ತೂಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಘೋಷಿಸಿತು, ಇದು 2 eV ಯ ಹಿಂದಿನ ಮೇಲಿನ-ಬೌಂಡ್ ಅಳತೆಗಳಿಗಿಂತ ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಸುಧಾರಣೆಯಾಗಿದೆ.  

1 eV ಅಥವಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವೋಲ್ಟ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಒಂದು ವೋಲ್ಟ್‌ನಿಂದ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ ಮತ್ತು 1.602 × 10 ಗೆ ಸಮಾನವಾದಾಗ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನಿಂದ ಪಡೆದ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ.^-19 ಜೌಲ್. ಉಪಪರಮಾಣು ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ, E=mc ಪ್ರಕಾರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ-ಶಕ್ತಿ ಸಮ್ಮಿತಿಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿ ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ.² ; 1 eV = 1.782 x 10-36 ಕೆಜಿ.  

14 ಫೆಬ್ರವರಿ 2022 ರಂದು, KATRIN ಸಹಯೋಗವು ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಮಾಪನವನ್ನು ಅಭೂತಪೂರ್ವ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುವ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು 0.8 eV ಗಿಂತ ಹಗುರವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಹೀಗಾಗಿ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ 1 eV ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಮುರಿಯುತ್ತದೆ.  

ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು 2024 ರ ಅಂತ್ಯದವರೆಗೆ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾಪನಗಳೊಂದಿಗೆ ಮುಂದುವರಿಯುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. 2025 ರಿಂದ, ಹೊಸ TRISTAN ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ನ ಸಹಾಯದಿಂದ, KATRIN ಪ್ರಯೋಗವು ಬರಡಾದ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳ ಹುಡುಕಾಟವನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಕೆವಿ ಶ್ರೇಣಿಯಲ್ಲಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳೊಂದಿಗೆ, ಸ್ಟೆರೈಲ್ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ನಿಗೂಢ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್‌ಗೆ ಅಭ್ಯರ್ಥಿಗಳಾಗಿರುತ್ತವೆ.  

*** 

ಮೂಲಗಳು:  

1. ಕಾರ್ಲ್ಸ್ರುಹೆ ಟ್ರಿಟಿಯಮ್ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಪ್ರಯೋಗ (KATRIN). ನಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ https://www.katrin.kit.edu/  

2. ಕಾರ್ಲ್ಸ್ರುಹೆ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ (ಕೆಐಟಿ). ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆ 012/2022 - ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು 0.8 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವೋಲ್ಟ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹಗುರವಾಗಿರುತ್ತವೆ. 14 ಫೆಬ್ರವರಿ 2022 ರಂದು ಪೋಸ್ಟ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಇಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ https://www.kit.edu/kit/english/pi_2022_neutrinos-are-lighter-than-0-8-electron-volts.php 

3. ಕ್ಯಾಟ್ರಿನ್ ಸಹಯೋಗ. ಉಪ-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ವೋಲ್ಟ್ ಸಂವೇದನೆಯೊಂದಿಗೆ ನೇರ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ-ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮಾಪನ. ನ್ಯಾಟ್. ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ. 18, 160–166 (2022). ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ: 14 ಫೆಬ್ರವರಿ 2022. DOI: https://doi.org/10.1038/s41567-021-01463-1