通過引力透鏡效應測量發現中微子比先前認知要重得多

　　據物理學家組織網2月11日(北京時間)報道，通過分析普朗克衛星的最新觀測數據和對引力透鏡效應的測量，一個英國研究小組發現中微子質量比先前人們認為的要重得多。這也是使用宇宙大爆炸理論和時空曲率首次準確測量到這種基本粒子的質量。該研究有望加深人們對亞原子世界的理解，解決困擾現有宇宙模型的多個難題。相關論文發表在《物理評論快報》上，并被選為“編輯精選”。

　　目前科學家普遍認為，宇宙微波背景輻射產生于宇宙大爆炸，是大爆炸的“余燼”，均勻分布于整個宇宙空間，可以被看作是宇宙中最古老的光。對宇宙微波背景輻射的研究能夠讓科學家精確地測量宇宙的各種基本參數，如宇宙的年齡，物質與暗物質的數量等。

　　但是，在一些大尺度結構，如星系分布上，這一方法卻出現前后不一。研究人員發現，普朗克衛星最近觀測到的宇宙微波背景的“高亮”區域與目前宇宙學的結論和預測存在一定差異。

　　英國諾丁漢大學物理和天文學學院的亞當·莫斯博士說：“按照普朗克衛星的觀測結果，我們看到的星系團比原以為的要少，并且引力透鏡效應所產生的信號也要比宇宙微波背景輻射要弱。能夠解釋這種差異的一種可能就是中微子具有質量。因為，大量具有質量的中微子會抑制這種致密結構增長，而這是導致星系團增加的主要原因。”

　　中微子與其他物質的相互作用力非常弱，因此非常難以對其進行研究。根據愛因斯坦的相對論，它們最初被認為是沒有質量的，但實際情況是它們不但有質量還具有3種不同類型——電子中微子、μ子中微子和τ子中微子。在振動中3種類型的中微子還可以相互變異。這些不同類型中微子質量的總和，此前被認為約為 0.06電子伏特，還不及質子的十億分之一。

　　莫斯和英國曼徹斯特大學的理查德·巴蒂教授根據普朗克衛星的數據和時空曲率進一步推斷，導致這些差異的原因是比目前宇宙模型中更重的中微子。他們估算3種類型中微子的總質量應為0.320±0.081電子伏特，遠大于此前的數值。

　　巴蒂說，如果該結論被進一步分析證實，其意義將不僅僅是增進了粒子物理學家對亞原子世界的認識，還將是對已經發展了近10年的現有宇宙學標準模型的重要延展和補充。