Universumin salaisin salaisuus: Piilokoot ja aavemaisten hiukkasten arvoitus

Kuvittele universumi kerrokselliseksi sipuliksi. Näemme uloimmat kuoret, mutta sisällä piilee ehkä paljon muutakin. Thaimaan fyysikot ehdottavat juuri tätä – ja se kuulostaa aika hurjalta.

Neutriinot: Hiukkaset, jotka livahtavat läpi kaikesta

Neutriinot ovat universumin näkymättömiä vakoojia. Ne ovat äärimmäisen pieniä ja vuorovaikuttavat miltei olemattomasti. Miljardeja niitä sujahtaa kehossasi juuri nyt, etkä huomaa mitään. Tieteentekijät tuntevat ne jo vuosikymmeniä, mutta täydellinen ymmärrys puuttuu yhä.

Kaikki havaitut neutriinot ovat "vasenkätisiä" – ne pyörivät tietyllä tavalla avaruudessa. Teoria kuitenkin ennustaa myös "oikeakätisiä" vastineita. Niitä ei ole vielä löydetty. Se on kuin peilikuva, joka katoaa näkyvistä.

KATRIN: Hiukkasjahti Saksassa

Saksaan rakennettiin KATRIN-koeasema etsimään näitä katoamisia oikeakätisiä neutriinoita. Laite painaa yli 200 tonnia ja toimii supermassiivisena spektrometrinä. Se tarkkailee radioaktiivista tritiumin hajoamista – vetyisotooppia, joka synnyttää neutriinoita.

Hajoamisessa syntyy energiaa, jota mitataan tarkasti. Jos oikeakätinen neutriino veisi osan siitä mukanaan, datassa näkyisi selvä jälki. Kuin varkaan sormenjälki paikalta.

Villi teoria: Ne lymyävät ylimääräisissä mitoissa

Chulalongkornin yliopiston tutkija Ignatios Antoniadis ja tiiminsä vievät asian seuraavalle tasolle. He arvelevat, että oikeakätiset neutriinot eivät ole meidän ulottuvuudessamme. Sen sijaan ne piileskelevät minikokoisissa taskumitoissa – pienemmissä kuin mikrometri, eli miljoonasosa metriä.

Mieti näin: paras piilopaikka on sellainen, jota kukaan ei osaa etsiä. Nämä ylimääräiset avaruuden mitat ovat niin tiukasti käpristyneitä, ettemme näe niitä. Idea linkittyy "Dark Dimension" -hypoteesiin, joka yrittää ratkaista pimeän aineen ja energian arvoitusta. Ne muodostavat 95 prosenttia universumista, mutta emme tiedä, mistä ne koostuvat. Ehkä neutriinot ovat avain.

Mitä data paljasti?

Tutkijat kaivoivat KATRINin tuloksia ja bongasivat kaksi lupaavaa kohtaa. Niissä energiakäyrässä näkyisi kinkka, jos piiloneutriinot olisivat asialla. He piirsivät ikään kuin aarrekartan: tässä kaiva.

Artikkeli julkaistiin Journal of High Energy Physics -lehdessä. Nyt muutkin voivat soveltaa menetelmää. Tulevat kokeet voivat zoomata juuri näihin energioihin.

Miksi tämä kiinnostaa sinua?

Tämä tuntuu kaukaiselta, mutta se muuttaa käsitystämme todellisuudesta. Hiukkasten salaisuudet paljastavat, mistä universumi on tehty.

Ja mietipä: rakennamme 200-tonnisia laitteita etsimään atomiin pienempiä juttuja – ehkä jopa ylimääräisiä mittoja. Tämä ei ole scifiä, vaan arkea fyysikoille.

Universumi yllättää kerta toisensa jälkeen. Se on mahtavaa.