Il y a eu de nombreuses tentatives au cours des années pour déterminer la masse d'un neutrino (un type de particule élémentaire). Une nouvelle analyse fournit non seulement un nombre, mais combine également cela avec une nouvelle compréhension de l'évolution de l'univers.
L'équipe de recherche a étudié la masse plus loin après avoir observé des amas de galaxies avec l'observatoire Planck, un télescope spatial avec l'Agence spatiale européenne. Alors que les chercheurs examinaient le fond cosmique des micro-ondes (la rémanence du Big Bang), ils ont vu une différence entre leurs observations et d'autres prédictions.
«Nous observons moins d'amas de galaxies que ce à quoi nous nous attendions des résultats de Planck et il y a un signal plus faible provenant de la lentille gravitationnelle des galaxies que le CMB ne le suggère. Un moyen possible de résoudre cet écart est que les neutrinos aient une masse. L'effet de ces neutrinos massifs serait de supprimer la croissance de structures denses qui conduisent à la formation d'amas de galaxies », ont déclaré les chercheurs.
Les neutrinos sont un tout petit morceau de matière (avec d'autres particules comme les quarks et les électrons). Le défi est qu'ils sont difficiles à observer car ils ne réagissent pas très facilement à la matière. Pensées à l'origine sans masse, de nouvelles expériences de physique des particules ont montré qu'elles avaient effectivement une masse, mais combien n'était pas connue.
Il existe trois saveurs ou types de neutrinos différents, et une analyse précédente a suggéré que la somme était quelque part au-dessus de 0,06 eV (moins d'un milliardième de la masse d'un proton). Le nouveau résultat suggère qu'il est plus proche de 0,320 +/- 0,081 eV, mais cela reste doit être confirmée par une étude plus approfondie. Les chercheurs y sont parvenus en utilisant les données de Planck avec des «observations de lentilles gravitationnelles dans lesquelles des images de galaxies sont déformées par la courbure de l'espace-temps», ont-elles déclaré.
«Si ce résultat est confirmé par une analyse plus approfondie, il ajoute non seulement de manière significative à notre compréhension du monde subatomique étudié par les physiciens des particules, mais il serait également une extension importante du modèle standard de cosmologie qui a été développé au cours des la dernière décennie », ont déclaré les chercheurs.
La recherche a été réalisée par Richard Battye de l'Université de Manchester et Adam Moss de l'Université de Nottingham. Un article sur le travail est publié dans Physical Review Letters et est également disponible en version préimprimée sur Arxiv.
