Das zum Wiegen von Neutrinos beauftragte KATRIN-Experiment hat eine genauere Schätzung der Obergrenze seiner Masse angekündigt – Neutrinos wiegen höchstens 0.8 eV, dh die Neutrinos sind leichter als 0.8 eV (1 eV = 1.782 x 10-36 kg).
Neutrinos (buchstäblich die kleinen neutralen) sind die am häufigsten vorkommenden Elementarteilchen in der Universum. Sie sind fast allgegenwärtig, in der Galaxie, in der Sonne, im ganzen Raum um uns herum. Billionen von Neutrinos passieren jede Sekunde unseren Körper, ohne mit anderen Teilchen zu interagieren.
Sie wurden erstmals am 10-4 seconds after the big bang about 13.8 billion years ago and played an important role in the evolution of Universum. They are continuously formed in huge amount in nuclear fusion reactions in the stars including in the sun, in the nuclear reactors on the earth and in radioactive decays. They are also important in the supernova process in a star’s life cycle and provide early signals of supernova explosions. At subatomic level, Neutrinos Bereitstellung eines Werkzeugs zur Untersuchung der Struktur von Nukleonen. Neutrinos könnte auch helfen, die Materie-Antimaterie-Asymmetrie zu erklären.
Trotz all dieser Bedeutung ist vieles noch unbekannt Neutrinos. We do not know how they interact with other particles. Similarly, since the discovery of neutrino oscillations, it is known that neutrinos have non-zero mass. We know that neutrinos have very small mass and are the lightest of all elementary particles but their exact mass still remains undetermined. For a better understanding of the Universum, it is crucial that the mass of neutrinos is measured accurately.
Das KArlsruhe TRItium Neutrino Experiment (KATRIN) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT), das Gemeinschaftsunternehmen von sechs Ländern, widmet sich der Messung der Masse von Neutrinos mit Sub-eV-Präzision.
Im Jahr 2019 hatte das KATRIN-Experiment bekannt gegeben, dass Neutrinos höchstens 1.1 eV wiegen, was eine zweifache Verbesserung gegenüber früheren Messungen der oberen Grenze von 2 eV darstellt
1 eV oder Elektronenvolt ist die Energie, die ein Elektron gewinnt, wenn das elektrische Potential am Elektron um ein Volt ansteigt und gleich 1.602 × 10 ist-19 Joule. Auf subatomarer Ebene ist es zweckmäßig, Masse in Form von Energie auszudrücken, wobei man der Masse-Energie-Symmetrie gemäß E=mc folgt2 ; 1 eV = 1.782 x 10-36 kg.
Am 14. Februar 2022 kündigte die KATRIN-Kollaboration die Messung der Masse von Neutrinos mit einer beispiellosen Präzision an, die zeigt, dass Neutrinos leichter als 0.8 eV sind und damit die 1-eV-Grenze in der Neutrinophysik durchbrechen.
Mit den weiteren Messungen der Neutrinomasse will das Forschungsteam bis Ende 2024 fortfahren. Ab 2025 wird sich das KATRIN-Experiment mit Hilfe des neuen TRISTAN-Detektorsystems auf die Suche nach sterilen Neutrinos begeben. Mit Massen im KeV-Bereich wären sterile Neutrinos Kandidaten für die mysteriöse Dunkle Materie.
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Quellen:
- Karlsruher Tritium-Neutrino-Experiment (KATRIN). Verfügbar um https://www.katrin.kit.edu/
- Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Pressemitteilung 012/2022 – Neutrinos sind leichter als 0.8 Elektronenvolt. Gepostet am 14. Februar 2022. Verfügbar unter https://www.kit.edu/kit/english/pi_2022_neutrinos-are-lighter-than-0-8-electron-volts.php
- Die KATRIN-Kollaboration. Direkte Neutrinomassenmessung mit Subelektronenvolt-Empfindlichkeit. Nat. Phys. 18, 160–166 (2022). Veröffentlicht: 14. Februar 2022. DOI: https://doi.org/10.1038/s41567-021-01463-1
