中微子对星系在太空中的分布方式有影响，如图中斯隆数字巡天望远镜绘制的图像所示。图片来源：Daniel Eisenstein

中国科学报讯研究人员结合来自宇宙调查和粒子物理实验的数据确定了一个极限。通过将两种类型的数据结合起来分析，物理学家首次估算出了最轻的基本粒子中微子的质量。

除了那些被认为是完全无质量的粒子如光子外，中微子是已知基本粒子中质量最小的。物理学家知道，中微子有3种可能的质量，但直接测量它们一直是一个挑战。观测宇宙大尺度结构的研究（包括星系在空间中的分布和宇宙大爆发遗留下来的辐射）提供了关于3种中微子大小组合质量的间接信息。同时，地球上的粒子物理实验也提供了3种中微子质量的部分信息。

现在，英国伦敦大学学院的Arthur Loureiro和合作者通过一台超级计算机运行了这两类研究的数据，将两类数据第一次结合在一起进行分析。研究结果表明，这3个中微子中最轻的中微子的质量最多为0.086电子伏，这意味着一个电子至少比它重600万倍。

在近日发表于《物理评论快报》的研究中，作者说，随着宇宙学和粒子物理学数据精度的提高，这项技术将为研究中微子质量提供越来越精确的界限。（冯维维）