英科學(xué)家測算出中微子質(zhì)量上限
該校宇宙學(xué)家通過對宇宙星系3D圖像的觀察分析,測定出中微子的質(zhì)量不超過0.28電子伏特。報道稱,這是截至目前zui的中微子質(zhì)量測量值。該方法的運用使人類向zui終準(zhǔn)確測定中微子質(zhì)量又邁進了一步。相關(guān)研究論文將發(fā)表在即將出版的《物理評論快報》上。 中微子,又被稱為原子中的“鬼粒子"、宇宙間的“隱身人"。它們極小極輕,很難捕捉,雖然已證明其具有質(zhì)量,但要對其質(zhì)量進行測定卻十分困難。 報道稱,倫敦大學(xué)學(xué)院的宇宙學(xué)家采用了新的方法,即通過對宇宙星系的顏色測量估算出星系間的距離,然后結(jié)合巨型3D星系地圖和大爆炸后的溫度波動信息(即宇宙微波背景輻射),計算出中微子質(zhì)量的一個zui小上限:不超過0.28電子伏特,該數(shù)值還不到一個氫原子質(zhì)量的十億分之一。 該研究基于以下原理:宇宙中的物質(zhì)會自然而然地形成“團"和星系群,而大量的中微子會對這些宇宙物質(zhì)產(chǎn)生巨大的累積影響。中微子極輕,它們在宇宙中以*的速度穿梭,這種運動會對宇宙中的物質(zhì)“團"產(chǎn)生“趨于平滑"的作用。通過對宇宙中星系分布情況的分析(比如星系趨于平滑的程度),科學(xué)家就能計算出中微子質(zhì)量的上限。而這種算法的核心則依賴于有史以來zui大的星系3D圖像——Mega-Z,它涵蓋了斯隆數(shù)字巡天計劃所記錄的超過70萬個星系,使得zui大程度地測量已知宇宙成為可能。 該論文的作者、英國倫敦大學(xué)學(xué)院的肖恩·托馬斯博士指出,雖然中微子不足宇宙中物質(zhì)的1%,但它們卻是宇宙模型的重要組成部分,其對宇宙的影響是令人驚異的。英國倫敦大學(xué)學(xué)院天體物理學(xué)學(xué)會負責(zé)人奧佛爾·拉烏教授則指出,在關(guān)于神秘的暗物質(zhì)的所有假想中,中微子是迄今為止*能夠證明暗物質(zhì)實際存在的例子,而通過對星系大尺度分布狀況的分析來測量中微子的質(zhì)量,則是一個非凡的成就。 托馬斯博士表示,通過更大規(guī)模的宇宙調(diào)查分析,比如正在進行的暗能量調(diào)查行動,將會得到關(guān)于中微子質(zhì)量的更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),其上限值也許僅有0.1電子伏特。 |