Quanto è massiccio un neutrino? L'esperimento di cosmologia fornisce un indizio

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Nel corso degli anni ci sono stati molti tentativi di capire la massa di un neutrino (un tipo di particella elementare). Una nuova analisi non solo fornisce un numero, ma lo combina anche con una nuova comprensione dell'evoluzione dell'universo.

Il gruppo di ricerca ha studiato ulteriormente la massa dopo aver osservato i cluster di galassie con l'osservatorio Planck, un telescopio spaziale con l'Agenzia spaziale europea. Mentre i ricercatori hanno esaminato il fondo cosmico a microonde (il bagliore del Big Bang), hanno visto una differenza tra le loro osservazioni e altre previsioni.

"Osserviamo un numero minore di ammassi di galassie di quanto ci aspetteremmo dai risultati di Planck e c'è un segnale più debole dall'obiettivo gravitazionale delle galassie di quanto suggerirebbe il CMB. Un possibile modo di risolvere questa discrepanza è che i neutrini abbiano massa. L'effetto di questi enormi neutrini sarebbe di sopprimere la crescita di strutture dense che portano alla formazione di ammassi di galassie ", hanno affermato i ricercatori.

I neutrini sono un piccolo pezzo di materia (insieme ad altre particelle come quark ed elettroni). La sfida è che sono difficili da osservare perché non reagiscono molto facilmente alla materia. Inizialmente ritenuti privi di massa, i più recenti esperimenti di fisica delle particelle hanno dimostrato che hanno effettivamente massa, ma quanto non si sapeva.

Esistono tre diversi tipi o sapori di neutrini e precedenti analisi suggerivano che la somma fosse da qualche parte sopra 0,06 eV (meno di un miliardesimo della massa di un protone). Il nuovo risultato suggerisce che è più vicino a 0,320 +/- 0,081 eV, ma che comunque deve essere confermato da ulteriori studi. I ricercatori sono arrivati ​​a questo usando i dati di Planck con "osservazioni di lenti gravitazionali in cui le immagini delle galassie sono deformate dalla curvatura dello spazio-tempo", hanno affermato.

"Se questo risultato è confermato da ulteriori analisi, non solo aumenta in modo significativo la nostra comprensione del mondo subatomico studiato dai fisici delle particelle, ma sarebbe anche un'estensione importante del modello standard di cosmologia che è stato sviluppato sul nell'ultimo decennio ", hanno affermato i ricercatori.

La ricerca è stata condotta da Richard Battye dell'Università di Manchester e Adam Moss dell'Università di Nottingham. Un documento sull'opera è pubblicato in Physical Review Letters ed è disponibile anche in versione prestampata su Arxiv.

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