Κοσμικοί αγγελιαφόροι

Μεταξύ των πιο συνηθισμένων σωματιδίων του Σύμπαντος συγκαταλέγονται τα νετρίνα. Όπως τα φωτόνια, τα νετρίνα υπερβαίνουν κατά πολύ σε αριθμό τα πρωτόνια και τα νετρόνια της συνήθους ύλης σε αναλογία περίπου ένα δισεκατομμύριο προς ένα. Κάθε κυβικό εκατοστό του χώρου περιέχει περίπου εκατό νετρίνα που έχουν απομείνει από τη Μεγάλη Έκρηξη στην αρχή του Σύμπαντος. Κάθε δευτερόλεπτο, 60 δισεκατομμύρια νετρίνα από τον Ήλιο διέρχονται από κάθε τετραγωνικό εκατοστό της επιφάνειας της Γης όπως και από το σώμα σας!

Το νεφέλωμα Tarantula και ο σούπερ-νόβα 1987a

Όταν ο σούπερ-νόβα 1987a εξεράγη, η Γη διαπεράστηκε από ένα παλιρροϊκό κύμα νετρίνων. Τα περισσότερα διέσχισαν τη Γη χωρίς εμπόδια, αλλά μερικά συνελήφθησαν από υπόγειους σωματιδιακούς ανιχνευτές.

Παραδόξως, τα νετρίνα είναι μάλλον τα λιγότερο κατανοητά σωματίδια. Δεν έχουν ηλεκτρικό φορτίο, και αλληλεπιδρούν με την ύλη μόνο μέσω της ασθενούς δύναμης. Υπάρχουν τρία είδη νετρίνων, τα οποία μοιάζουν με τις ηλεκτρικά ουδέτερες εκδοχές του ηλεκτρονίου, και των δύο βαρύτερων συγγενών του, του μιονίου και του ταυ. Όλα αυτά τα νετρίνα είναι πολύ ελαφρύτερα από τα φορτισμένα τους ισοδύναμα, αλλά δεν έχουμε ιδέα πόσο ελαφρύτερα ή εάν πραγματικά δεν έχουν καθόλου μάζα. Τα νετρίνα είναι τόσο πολυάριθμα στο Σύμπαν ώστε ακόμη κι αν διέθεταν ελάχιστη μάζα, θα κυριαρχούσαν σ' αυτό!

Οι μάζες των νετρίνων είναι σίγουρα μικρότερες από αυτές που μπορούμε να μετρήσουμε με τις καθιερωμένες μεθόδους, οπότε τα πειράματα πρέπει να γίνουν πιο εφευρετικά. Μια τεχνική είναι να αναζητήσει κανείς νετρίνα που αλλάζουν ή που «ταλαντώνονται» από το ένα είδος στο άλλο. Αυτό θα ήταν δυνατό αν, και μόνο αν, ένα ή περισσότερα είδη νετρίνων έχουν κάποια μάζα. Αυτή η συναρπαστική πιθανότητα θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί μικρότερος αριθμός νετρίνων από τον αναμενόμενο φτάνουν στη Γη από τον Ήλιο, καθώς οι σύγχρονοι ανιχνευτές συλλέγουν μόνο ένα είδος νετρίνων, το νετρίνο του ηλεκτρονίου. Πειράματα στο CERN με δέσμες νετρίνων που παράγονται από συγκρούσεις σωματιδίων ελέγχουν επίσης εάν τα νετρίνα ταλαντώνονται σε μεγαλύτερες ενέργειες από αυτές που παράγει ο Ήλιος.