ન્યુટ્રિનોનું દળ 0.8 eV કરતા ઓછું છે

ન્યુટ્રિનોના વજન માટે ફરજિયાત કેટરીન પ્રયોગે તેની ઉપરની મર્યાદાનો વધુ ચોક્કસ અંદાજ જાહેર કર્યો છે. સમૂહ - ન્યુટ્રોન વજન મહત્તમ 0.8 eV, એટલે કે, ન્યુટ્રિનો 0.8 eV (1 eV = 1.782 x 10-36 kg) કરતાં હળવા હોય છે.

ન્યુટ્રોન (શાબ્દિક રીતે, નાના તટસ્થ રાશિઓ) માં સૌથી વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં પ્રાથમિક કણો છે બ્રહ્માંડ. તેઓ લગભગ સર્વવ્યાપી છે, માં આકાશગંગા, સૂર્યમાં, બધામાં જગ્યા આપણી આસપાસ. અબજો ન્યુટ્રિનો આપણા શરીરમાંથી દર સેકન્ડે અન્ય કોઈ કણ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કર્યા વિના પસાર થાય છે.  

તેઓ પ્રથમ 10 રચાયા હતા^-4 લગભગ 13.8 અબજ વર્ષો પહેલા મહાવિસ્ફોટ પછીની સેકન્ડો અને ઉત્ક્રાંતિમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવી હતી બ્રહ્માંડ. તેઓ સૂર્ય સહિત તારાઓમાં, પૃથ્વી પરના પરમાણુ રિએક્ટરમાં અને કિરણોત્સર્ગી ક્ષયમાં પરમાણુ ફ્યુઝન પ્રતિક્રિયાઓમાં સતત વિશાળ માત્રામાં રચાય છે. તેઓ તારાના જીવન ચક્રમાં સુપરનોવા પ્રક્રિયામાં પણ મહત્વપૂર્ણ છે અને સુપરનોવા વિસ્ફોટના પ્રારંભિક સંકેતો પ્રદાન કરે છે. સબએટોમિક સ્તરે, ન્યુટ્રોન ન્યુક્લિયનની રચનાનો અભ્યાસ કરવા માટે એક સાધન પ્રદાન કરો. ન્યુટ્રોન દ્રવ્ય-વિરોધી અસમપ્રમાણતાને સમજાવવામાં પણ મદદ કરી શકે છે.  

આ બધા મહત્વ હોવા છતાં, હજુ પણ ઘણું બધું અજ્ઞાત છે ન્યુટ્રોન. અમે જાણતા નથી કે તેઓ અન્ય કણો સાથે કેવી રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. એ જ રીતે, ન્યુટ્રિનો ઓસિલેશનની શોધથી, તે જાણીતું છે કે ન્યુટ્રિનોમાં શૂન્ય નથી સમૂહ. આપણે જાણીએ છીએ કે ન્યુટ્રિનો ખૂબ નાના હોય છે સમૂહ અને તમામ પ્રાથમિક કણોમાં સૌથી હળવા છે પરંતુ તેમનો ચોક્કસ સમૂહ હજુ પણ અનિશ્ચિત છે. ની વધુ સારી સમજણ માટે બ્રહ્માંડ, તે નિર્ણાયક છે કે ન્યુટ્રિનોનો સમૂહ ચોક્કસ રીતે માપવામાં આવે.  

કાર્લસ્રુહે ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ટેક્નોલોજી (KIT) ખાતે કાર્લસ્રુહે ટ્રિટિયમ ન્યુટ્રિનો પ્રયોગ (કેટરિન), છ દેશોનો સહયોગી ઉપક્રમ સબ-ઇવી ચોકસાઇ સાથે ન્યુટ્રિનોના સમૂહને માપવા માટે સમર્પિત છે.  

2019 માં, KATRIN પ્રયોગે જાહેરાત કરી હતી કે ન્યુટ્રિનોનું વજન મહત્તમ 1.1 eV છે જે અગાઉના 2 eV ના અપર-બાઉન્ડ માપ કરતાં બે ગણો સુધારો હતો.  

1 eV અથવા ઇલેક્ટ્રોન વોલ્ટ એ ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા મેળવેલી ઊર્જા છે જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન પર વિદ્યુત સંભવિત એક વોલ્ટથી વધે છે અને તે 1.602 × 10 ની બરાબર છે.^-19 જુલ સબએટોમિક સ્તરે, E=mc મુજબ સમૂહ-ઊર્જા સમપ્રમાણતાને અનુસરીને ઊર્જાના સંદર્ભમાં સમૂહને વ્યક્ત કરવું અનુકૂળ છે.² ; 1 eV = 1.782 x 10-36 કિગ્રા.  

14 ફેબ્રુઆરી 2022 ના રોજ, KATRIN કોલાબોરેશને અભૂતપૂર્વ ચોકસાઇ સાથે ન્યુટ્રિનોના સમૂહના માપની જાહેરાત કરી હતી જે દર્શાવે છે કે ન્યુટ્રિનો 0.8 eV કરતા હળવા છે આમ ન્યુટ્રિનો ભૌતિકશાસ્ત્રમાં 1 eV અવરોધને તોડી નાખે છે.  

સંશોધન ટીમનો ધ્યેય 2024 ના અંત સુધી ન્યુટ્રિનો સમૂહના વધુ માપન સાથે ચાલુ રાખવાનો છે. 2025 થી, નવી TRISTAN ડિટેક્ટર સિસ્ટમની મદદથી, KATRIN પ્રયોગ જંતુરહિત ન્યુટ્રિનોની શોધ શરૂ કરશે. KeV શ્રેણીમાં સમૂહ સાથે, જંતુરહિત ન્યુટ્રિનો રહસ્યમય શ્યામ પદાર્થ માટે ઉમેદવાર હશે.  

*** 

સ્ત્રોતો:  

1. કાર્લસ્રુહે ટ્રીટિયમ ન્યુટ્રિનો પ્રયોગ (કેટરીન). પર ઉપલબ્ધ છે https://www.katrin.kit.edu/  

2. કાર્લસ્રુહે ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ટેક્નોલોજી (KIT). પ્રેસ રિલીઝ 012/2022 - ન્યુટ્રિનો 0.8 ઇલેક્ટ્રોન વોલ્ટ કરતાં હળવા હોય છે. 14 ફેબ્રુઆરી 2022 ના રોજ પોસ્ટ કરવામાં આવ્યું. પર ઉપલબ્ધ https://www.kit.edu/kit/english/pi_2022_neutrinos-are-lighter-than-0-8-electron-volts.php 

3. કેટરીન સહયોગ. સબ-ઇલેક્ટ્રોનવોલ્ટ સંવેદનશીલતા સાથે ડાયરેક્ટ ન્યુટ્રિનો-માસ માપન. નાટ. ભૌતિક. 18, 160–166 (2022). પ્રકાશિત: 14 ફેબ્રુઆરી 2022. DOI: https://doi.org/10.1038/s41567-021-01463-1