Τα νετρίνα και αντινετρίνα είναι θεμελιώδη σωματίδια τα οποία διαθέτουν μάζα, αν και ποια είναι αυτή με ακρίβεια παραμένει άγνωστο. Μετρήσεις που έλαβαν χώρα σε εργαστήριο επιταχυντών δείχνουν με τον πιο χαρακτηριστικό τρόπο ότι η διάσπαση βήτα του ισομερούς Silver-110 μπορεί να αποτελέσει μια πολλά υποσχόμενη μέθοδο για τον προσδιορισμό της μάζας του αντινετρίνο ηλεκτρονίων.
Το πρόβλημα του πόση μάζα έχει ένα νετρίνο και αντινετρίνο είναι ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα που παραμένουν άλυτα στη σύγχρονη φυσική. Με τα σωματίδια να περιλαμβάνονται στο Kκαθιερωμένο Πρότυπο, τα νετρίνα βρίσκονται σε όλο το σύμπαν και δημιουργούνται από διάφορες διαδικασίες όπως οι πυρηνικές αντιδράσεις στον Ήλιο, ενώ τρισεκατομμύρια από αυτά περνούν μέσα από το σώμα μας κάθε δευτερόλεπτο.
«Ο προσδιορισμός της μάζας τους θα ήταν εξαιρετικά σημαντικός, αναφέρει ο καθηγητής Anu Kankainen από το Πανεπιστήμιο του Jyväskylä. Η κατανόησή τους μπορεί να μας δώσει μια καλύτερη εικόνα της εξέλιξης του σύμπαντος.
Τα αντινετρίνα ηλεκτρονίων μπορούν να παραχθούν μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται πυρηνική διάσπαση βήτα και ίσως αποτελεί έναν τρόπο μέτρησης της μάζας τους. Το ποσό της ενέργειας που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της διάσπασης ονομάζεται τιμή Q, η οποία εξαρτάται από τη διαφορά μάζας μεταξύ του αρχικού πυρήνα και των προϊόντων της διάσπασης που προκύπτουν.
Η ομάδα μέτρησε με εξαιρετική ακρίβεια τη διαφορά μάζας μεταξύ των σταθερών ισοτόπων silver-109 and cadmium-110. Tο αποτέλεσμα ήταν ένα Q-value μόλις 405(135) eV, το χαμηλότερο που έχει καταγραφεί ποτέ για διάσπαση βήτα. Αυτό καθιστά το Silver-110 έναν ιδιαίτερα ελκυστικό υποψήφιο για μελλοντικά πειράματα μέτρησης της μάζας του αντινετρίνο.
Η ακριβής γνώση της μάζας του αντινετρίνο μπορεί να οδηγήσει σε αναθεώρηση του Καθιερωμένου Προτύπου και να ρίξει φως σε κοσμολογικά ερωτήματα, όπως η εξέλιξη του σύμπαντος και η φύση της σκοτεινής ύλης.
Το σωματίδιο φάντασμα είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει σωματίδια τα οποία είναι γνωστά για την χαμηλή αλληλεπίδρασή τους με την ύλη. Περνάνε μέσα από το σώμα μας και τη Γη χωρίς εμείς να τα αντιλαμβανόμαστε κάνοντας τη μελέτη τους και την ανίχνευσή τους ιδιαίτερα δύσκολη υπόθεση.
