Nötrinoların Kütlesindeki Belirsizlik Azaldı

Karlsruhe Teknoloji Enstitüsündeki spektrometre

Parçacık fiziğinin standart modeli nötrinoların kütlesiz olduğunu varsayar. Ancak nötrino salınımlarını (farklı nötrino türlerinin birbirine dönüşümünü) doğrulayan deneysel çalışmalar, nötrinoların da kütleli olduğunu gösterdi.

Nötrinoların kütlesini hassas bir biçimde ölçmek bugüne kadar mümkün olmadı. Ancak deneysel çalışmalar nötrinoların sahip olabileceği kütle aralığını sınırlandırıyor. KATRIN (Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment) İş Birliği adı altında çalışmalar yapan bir grup fizikçi, nötrino kütlesi üzerine bugüne kadar yapılmış en ileri deneysel çalışmaların sonuçlarını 10 Nisan 2025’te yayımladı. Araştırmacıların moleküler trityumun beta ışıması üzerine yapıkları deneylerin sonuçlarına göre nötrinoların kütlesi 0,45 eV’den küçük olmalı. Elektronların kütlesinin 0,5 MeV civarında olduğu düşünüldüğünde bu sonuçlar, nötrinoların kütlesinin elektronlarınkinin milyonda birinden bile küçük olduğu anlamına geliyor.

Nötrinoların kütlesi üzerine yapılan deneysel çalışmalar parçacık fiziğinin standart modelinin iyileştirilmesi açısından önem taşıyor. Standart modeldeki diğer kütleli parçacıklar Higgs mekanizmasıyla kütle kazanıyor. Aynı durumun nötrinolar için de geçerli olup olmadığı bilinmiyor. Nötrinoların kütlesinin hassas bir biçimde belirlenmesi kozmoloji açısından da önemli. Büyük Patlama’dan arta kalan nötrinoların, gök adaların oluşumunda ne ölçüde rol oynadığının daha iyi anlaşılabilmesi için nötrinoların kütlesinin hassas bir biçimde ölçülmesine ihtiyaç var.

Detaylı bilgiye KATRIN İş Birliği’nin Science’ta yayımladıkları makaleden ulaşabilirsiniz.

Kaynkalar:

• https://www.science.org/doi/10.1126/science.adq9592