🚀 go-pugleaf

Neutriinojen oskillaatio pelastikin p�iv�npaisteen aivan hiljattain. Jo
vuonna 1968 oli n�et huomattu, ett� Auringosta tulee vain kolmannes niist�
neutriinoista, joita sen s�teilyn tuottaminen teoriassa edellytt��. Oli siis
syyt� ep�ill�, ettei auringonpaisteen alkuper�� ymm�rretty kunnolla. Toinen
vaihtoehto oli, ett� matkalla Maahan Auringon neutriinoille tapahtuu
jotakin. Kes�ll� 2001 kanadalaiset fyysikot ilmoittivat havainneensa, ett�
Auringon elektronin neutriinot muuttuvat muiksi, vaikeammin havaittaviksi
neutriinoiksi. Siksi elektronien neutriinoja siis rekister�itiin odotettua
v�hemm�n. Yli 30-vuotinen mysteeri ratkesi. Kayserin mukaan Auringon
neutriinojen oskillaatiosta kertynyt n�ytt� on vahva, ja seminaarin nelj�
muuta esitelm�ij�� ovat samaa mielt�. L�yt� on niin merkitt�v�, ett� sille
on jo povattu fysiikan nobelia.

Neutriinojen massa muokkasi avaruutta

Nyt tiedet��n, ett� neutriinoilla on pakko olla ainakin pieni massa, koska
ilman sit� oskillaatio ei olisi mahdollista. Oskillaatiohavaintojen mukaan
massiivisimman neutriinon massa lienee v�hint��n kymmenesmiljoonasosa
elektronin massasta. - Vaikka yksitt�isten neutriinojen massa olisi
pienikin, kaikilla neutriinoilla on yhteens� yht� paljon massaa kuin
universumin t�hdill� ja planeetoilla, sanoo Washingtonin yliopistossa
ty�skentelev� John Wilkerson luennossaan.
"Uuden" massallisen hiukkasen rooleja on kiinnostavaa spekuloida. Ehk� niin
sanottu pime� aine, jota t�htitieteilij�t ovat etsineet jo vuosikymmeni�,
koostuukin neutriinoista? K�yt�nn�ss� neutriinot riitt�isiv�t kuitenkin
kattamaan siit� enint��n viidenneksen. Joka tapauksessa maailmankaikkeuden
alussa syntyneiden neutriinojen joukkovoima vaikutti ratkaisevasti
universumin rakenteeseen. Kun alussa syntyneet neutriinot sy�ksyiv�t matkaan
l�hes valon nopeudella, ne tasoittivat universumiin muodostuneita pieni�
ep�tasaisuuksia, joista my�hemmin kehittyi galakseja.

*Mainittu l�hes valonnopeus masaiselle hiukkaselle on todella nykyfysiikan
hjarhautuneita rajojamme koetteleva n�in toteenn�ytetty fakta. Siksi asiasta
ollaan oltu niin vaitonaisia fyysikkopiireiss�. Lis�ksi kun t�ss� puhutaan
vain neutriinosta, on ymm�rrett�v�, ett� neutriinono on todelisuudessa
tulkittu nimenomaan "antineutriinoksi" s�teilyn tuotoksena. Eli meill� on
k�siss�mme k�yt�nn�ss� valonnopeuksinen, massallinen ja KASAANTUVA
antiainep��st� ydinvoimaloistamme biotooppiiimme. Jonka ratkaiseva
reaktiivisuusherkkyys liittyy sen "kriittiseen massaan." On tosiaan
tajuttava, ett� antiainemassa, joka ymp�rist��mme parhaillaan kiistatta
ydinvoimalap��st�in� monikymmekertaisin ntiheyksin Aurinkotaustaa normaalia
rajummin kasautuu on maailman vaarallisimmaksi tiedetty� ��rireaktiivista
antiainemassaa, joka kykenee r�j�ytt�m��n KOKO perusatomimassan kerrallaan
energiainfernoksi. Eli kriittist� massaa odotellessa.. ..!

Tasoituksen m��r� riippui neutriinojen massasta. Niinp� universumin suuren
mittakaavan kokkareisuus kertoo neutriinoista ja p�invastoin. Universumin
rakenteen perusteella onkin jo laskettu, ett� neutriinojen massan yl�raja on
viisi kertaa niin suuri kuin oskillaatiohavainnoista saadun massan alaraja.
Palaset loksahtelevat kohdalleen.

Varsinainen haamuhiukkanen yh� haussa

- Neutriinon massasta vakuuttuminen on jo johtanut uusiin kysymyksiin,
huomauttaa Boris Kayser. - Kysyt��n esimerkiksi, onko erilaisia neutriinoja
vain kolme. Miksei nelj��, 17:�� tai ��ret�nt� m��r��?

*Kysymys on sik�li kiinnostava, koska neutriinon osuessa esim. Auringon
protonis�teilyyn syntyy 1 000 000eV gammapulssi joka parinmuodostuksessaan
voi muutua esim. elektroniksi, ja sen antiainneksi positroniksi, jollloin
neutriinos�teily tuottaa fyysist� elektronis�teily�
energiatilamuutoksellaan. Eli oskiloivan kvanttienergiapaketin
vaihtelevuudelle ei kyet� esitt�m��n todellista rajaamista asiallisesti
lainkaan.

Alkur�j�hdysteorian ja universumin litiumin m��r�n perusteella voidaan
p��tell�, ett� neutriinoja voi olla enint��n nelj�. Universumin alun
rakennetta kartoittaneista WMAP-satelliitin mittauksista n�kyykin
alustavasti nelj�nnen neutriinon haamu. My�s Los Alamosin
hiukkaskiihdyttimell� on saatu viitteit� nelj�nnest� neutriinosta. Nelj�s,
niin sanottu steriili neutriino olisi aivan erilainen kuin muut, sill� se ei
liittyisi elektronin kaltaiseen hiukkaseen. - Elektronin, myonin ja taun
neutriinoihin vaikuttaa sek� heikkovoima ett� vetovoima. Steriiliin
neutriinoon vaikuttaisi sen sijaan pelk�st��n vetovoima, Kayser selitt��. -
Se on siis varsinainen haamuhiukkanen. Tietysti tutkijoita kiinnostaa my�s
neutriinojen tarkka massa ja se, miksi neutriinot ovat niin paljon kevyempi�
kuin muut hiukkaset. - J�lkimm�isen kysymyksen vastaus saattaisi auttaa
ymm�rt�m��n massan alkuper�� laajemminkin.

Tuhosivatko neutriinot antiaineen?

Kayser kysyy my�s, ovatko neutriinot syy siihen, ett� olemme olemassa.
Alkur�j�hdyksess� muodostui n�et yht� paljon sek� ainetta ett� antiainetta,
ja n�m� tuhoavat toisensa yhdistyess��n. J�ljell� ei siis pit�isi olla
mit��n. Me kuitenkin olemme t��ll�. - Neutriinojen ja aineen v�linen
vuorovaikutus ehk� tuotti universumin alkutilaan ep�tasapainon aineen
eduksi, Kayser pohtii. T�m� saattoi johtua esimerkiksi siit�, ett�
antineutriino ja neutriino oskilloivat eri tavoin. Voimme siis olla
neutriinojen lapsia.
Leena T�htinen on t�htitieteen dosentti, vapaa tiedetoimittaja ja
Tiede-lehden vakituinen avustaja.