Er zijn de afgelopen jaren veel pogingen ondernomen om de massa van een neutrino (een soort elementair deeltje) te achterhalen. Een nieuwe analyse levert niet alleen een cijfer op, maar combineert dat ook met een nieuw begrip van de evolutie van het universum.
Het onderzoeksteam onderzocht de massa verder na het observeren van clusters van sterrenstelsels met het Planck-observatorium, een ruimtetelescoop met de European Space Agency. Terwijl de onderzoekers de kosmische microgolfachtergrond (de nagloeiing van de oerknal) onderzochten, zagen ze een verschil tussen hun waarnemingen en andere voorspellingen.
“We zien minder clusters van sterrenstelsels dan we zouden verwachten van de Planck-resultaten en er is een zwakker signaal van de zwaartekrachtlensing van sterrenstelsels dan de CMB suggereert. Een mogelijke manier om deze discrepantie op te lossen is dat neutrino's massa hebben. Het effect van deze massieve neutrino's zou zijn om de groei van dichte structuren te onderdrukken die leiden tot de vorming van clusters van sterrenstelsels ”, aldus de onderzoekers.
Neutrino's zijn een klein stukje materie (samen met andere deeltjes zoals quarks en elektronen). De uitdaging is dat ze moeilijk te observeren zijn omdat ze niet erg gemakkelijk reageren op de materie. Oorspronkelijk werd aangenomen dat ze massaloos waren, nieuwere deeltjesfysica-experimenten hebben aangetoond dat ze inderdaad massa hebben, maar hoeveel was niet bekend.
Er zijn drie verschillende smaken of soorten neutrino's, en eerdere analyse suggereerde dat de som ergens boven 0,06 eV lag (minder dan een miljardste van een protonenmassa.) Het nieuwe resultaat suggereert dat het dichter bij 0,320 +/- 0,081 eV ligt, maar dat nog steeds moet door verder onderzoek worden bevestigd. De onderzoekers bereikten dat door de Planck-gegevens te gebruiken met 'gravitationele lensobservaties waarin beelden van sterrenstelsels worden kromgetrokken door de kromming van de ruimtetijd', stelden ze.
“Als dit resultaat wordt bevestigd door verdere analyse, draagt het niet alleen aanzienlijk bij aan ons begrip van de subatomaire wereld die door deeltjesfysici is bestudeerd, maar het zou ook een belangrijke uitbreiding zijn van het standaardmodel van de kosmologie dat in de loop van de afgelopen decennium ”, verklaarden de onderzoekers.
Het onderzoek is gedaan door Richard Battye van de Universiteit van Manchester en Adam Moss van de Universiteit van Nottingham. Een paper over het werk wordt gepubliceerd in Physical Review Letters en is ook beschikbaar in preprint-versie op Arxiv.
