A neutrínók a legkevésbé értett szubatomi részecskék közé tartoznak, amely esetében még a tömegük is kérdéses, pedig évtizedek óta próbálják meghatározni. De most már legalább tudják a maximumát, ami a legfrissebb eredmények szerint 0,8 elektronvoltnak adódik. Ez százezerszer kisebb tömeget jelent, mint ami a sztenderd modell legkisebb ismert tömegű részecskéit, az elektront és a pozitront jellemzi.
A neutrínók létezését a nukleáris reakciókból látszólag hiányzó energiamennyiség kapcsán jósolták meg először a kutatók, mondván, hogy valaminek még keletkeznie kell a reakciókban, amit nem látunk. A további kutatások három különböző típus létét tárták fel (elektron, müon és tau), majd több évtizedes vita kezdődött arról, hogy a neutrínóknak van-e egyáltalán tömegük. A konszenzus jelenleg az, hogy van, de az nagyon kicsike. Ennek meghatározása éppen ezért nagyon nehézkes, a KATRIN nevű kollaboráció kutatói azonban minden eddiginél közelebb kerültek a megoldáshoz.
Neutrínók változatos reakciókban keletkeznek, de nagyon nehezen detektálhatók, ami bonyolítja tanulmányozásukat. Amikor a Földhöz legközelebbi szupernóva (legalábbis az elmúlt évszázadokban), az SN1987A robbanásának hulláma elérte a Földet, mindössze 11 neutrínót és 8 antineutrínót sikerült detektálni, holott az ilyen robbanások során a neutrínók hordozzák a felszabaduló gravitációs energia javát. Vagyis még 163 ezer fényévnyi távolság esetén is neutrínók döbbenetes tömege érhette el a Földet a robbanás nyomán, de ezeknek csak egy töredékét sikerült észlelni.
A KATRIN kutatói a közvetlen tömegmérés helyett az egyik legegyszerűbb nukleáris reakciót, a trícium béta-bomlását tanulmányozták. A trícium felezési ideje 12,3 év, és ahogy bomlik, egy elektront és egy neutrínót bocsát ki. Az elektron energiájának mérésével kiszámítható, hogy mennyi energia jut a neutrínóra. A kutatók pontosan ezt tették, minden korábbinál pontosabban határozva meg a részecske tömegének lehetséges maximumát.
Mindez jelentős mennyiségű időt vett igénybe, és a munka még nem fejeződött be. A szakértők a jelenlegi projektet a tervek szerint 2024 végéig folytatják, annak reményében, hogy még inkább szűkíteni tudják a tömegtartományt. A végleges eredmény azon kérdés megválaszolásához is közelebb vihet, hogy vajon neutrínók alkotják-e az univerzum anyagának javát kitevő sötét anyagot.
