Нейтрино — одни из самых неуловимых частиц во Вселенной. Они почти не взаимодействуют с веществом, проходя сквозь планеты и звезды, словно тени. Долгое время считалось, что они не имеют массы, но открытие нейтринных осцилляций в 1998 году поставило эту идею под сомнение. Оказалось, что нейтрино могут менять тип (электронное, мюонное или тау-нейтрино), а для этого у них должна быть хотя бы небольшая масса.  

Эксперимент KATRIN, проведенный в Карлсруэ (Германия), направлен на то, чтобы измерить эту массу с беспрецедентной точностью. Ученые исследуют распад трития — изотопа водорода, в котором нейтрон превращается в протон, испуская электрон и электронное антинейтрино. Если нейтрино безмассовое, электрон уносит почти всю энергию распада. Но если частица имеет массу, она забирает часть энергии, и по разнице можно вычислить ее вес.  

За 250 дней эксперимента KATRIN проанализировал энергии 36 миллионов электронов. Результат показал, что масса нейтрино не превышает 0,45 электронвольт — это в миллион раз меньше массы электрона. Пока это лишь верхний предел, а не точное значение, но данные продолжают собирать. До конца 2025 года ученые планируют накопить в шесть раз больше информации, что может приблизить их к разгадке.  

Точное измерение массы нейтрино важно не только для физики частиц. Оно поможет понять, как эти частицы приобретают массу — через механизм Хиггса или какой-то другой, пока неизвестный процесс.

Эти измерения имеют огромное значение, поскольку как только ученые найдут точную массу нейтрино, это предоставит важнейшие знания о фундаментальной физике за пределами Стандартной модели физики элементарных частиц.