科技日?qǐng)?bào)6月23日消息,英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院宇宙學(xué)家通過(guò)對(duì)宇宙星系3D圖像的觀察分析,測(cè)定出中微子的質(zhì)量不超過(guò)0.28電子伏特。報(bào)道稱(chēng),這是截至目前最精確的中微子質(zhì)量測(cè)量值。該方法的運(yùn)用使人類(lèi)向最終準(zhǔn)確測(cè)定中微子質(zhì)量又邁進(jìn)了一步。相關(guān)研究論文將發(fā)表在即將出版的《物理評(píng)論快報(bào)》上。
中微子,又被稱(chēng)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(duì)其質(zhì)量進(jìn)行測(cè)定卻十分困難。
報(bào)道稱(chēng),倫敦大學(xué)學(xué)院的宇宙學(xué)家采用了新的方法,即通過(guò)對(duì)宇宙星系的顏色測(cè)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(dòng)信息(即宇宙微波背景輻射),計(jì)算出中微子質(zhì)量的一個(gè)最小上限:不超過(guò)0.28電子伏特,該數(shù)值還不到一個(gè)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(huì)自然而然地形成“團(tuán)”和星系群,而大量的中微子會(huì)對(duì)這些宇宙物質(zhì)產(chǎn)生巨大的累積影響。通過(guò)對(duì)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(jì)算出中微子質(zhì)量的上限。
該論文的作者、英國(guó)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(duì)宇宙的影響是令人驚異的。英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院天體物理學(xué)學(xué)會(huì)負(fù)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,中微子是迄今為止唯一能夠證明暗物質(zhì)實(shí)際存在的例子,而通過(guò)對(duì)星系大尺度分布狀況的分析來(lái)測(cè)量中微子的質(zhì)量,則是一個(gè)非凡的成就。
托馬斯博士表示,通過(guò)更大規(guī)模的宇宙調(diào)查分析,比如正在進(jìn)行的國(guó)際暗能量調(diào)查行動(dòng),將會(huì)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。