英科學(xué)家測(cè)算出中微子質(zhì)量上限

該校宇宙學(xué)家通過對(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0.28電子伏特。報(bào)道稱，這是截至目前zui的中微子質(zhì)量測(cè)量值。該方法的運(yùn)用使人類向zui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，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(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)zui小上限：不超過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。中微子極輕，它們?cè)谟钪嬷幸?的速度穿梭，這種運(yùn)動(dòng)會(huì)對(duì)宇宙中的物質(zhì)“團(tuán)"產(chǎn)生“趨于平滑"的作用。通過對(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。而這種算法的核心則依賴于有史以來(lái)zui大的星系3D圖像——Mega-Z，它涵蓋了斯隆數(shù)字巡天計(jì)劃所記錄的超過70萬(wàn)個(gè)星系，使得zui大程度地測(cè)量已知宇宙成為可能。

    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*能夠證明暗物質(zhì)實(shí)際存在的例子，而通過對(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，通過更大規(guī)模的宇宙調(diào)查分析，比如正在進(jìn)行的暗能量調(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。