中微子對星系在太空中的分布方式有影響,如圖中斯隆數字巡天望遠鏡繪制的圖像所示。圖片來源:Daniel Eisenstein
本報訊 研究人員結合來自宇宙調查和粒子物理實驗的數據確定了一個極限。通過將兩種類型的數據結合起來分析,物理學家首次估算出了最輕的基本粒子中微子的質量。
除了那些被認為是完全無質量的粒子如光子外,中微子是已知基本粒子中質量最小的。物理學家知道,中微子有3種可能的質量,但直接測量它們一直是一個挑戰。觀測宇宙大尺度結構的研究(包括星系在空間中的分布和宇宙大爆發遺留下來的輻射)提供了關于3種中微子大小組合質量的間接信息。同時,地球上的粒子物理實驗也提供了3種中微子質量的部分信息。
現在,英國倫敦大學學院的Arthur Loureiro和合作者通過一臺超級計算機運行了這兩類研究的數據,將兩類數據第一次結合在一起進行分析。研究結果表明,這3個中微子中最輕的中微子的質量最多為0.086電子伏,這意味著一個電子至少比它重600萬倍。
在近日發表于《物理評論快報》的研究中,作者說,隨著宇宙學和粒子物理學數據精度的提高,這項技術將為研究中微子質量提供越來越精確的界限。(馮維維)
相關論文信息:
https://doi:10.1103/PhysRevLett.123.081301
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