중성미자는 오랜 과학의 역사를 가지고 있다. 중성미자의 존재는 1930년 처음으로 예견되었지만, 25년이 지난 후까지 실험적으로 입증되지 못했다. 그 이후, 과학자들은 중성미자가 한 종류 이상 존재한다는 것을 입증했다. 이들 중성미자는 전자 중성미자(Electron neutrinos)와 뮤온 중성미자(Muon neutrinos), 그리고 타우 중성미자(Tau neutrinos)로 분류된다. 연구진은 태양으로부터 오는 전자 중성미자가 이론적으로 예측했던 것보다 적다는 것을 실험을 통해서 발견했다. 그 이후 양자 역학 현상인 중성미자 변동(Neutrino oscillations)의 발견은 위의 차이를 설명함과 동시에 중성미자가 실제로 질량을 가지고 있다는 놀라운 사실을 암시했다. 소량의 질량으로 중성미자가 우주 공간을 이동할 때, 이들 세 가지 종류를 가진 중성미자 사이를 계속 왔다 갔다 할 수 있다.

어떠한 주어진 시간에서도 중성미자 종류는 확률 분포에 의해 수학적으로 예측된다. 최근에 관찰된 여러 이례적 현상은 천체 물리학의 새로운 영역을 제시하고 있다. 유럽의 연구진은 이 변동의 효과와 배경에 있는 매체와 그들의 충돌에 관한 중요한 정보를 얻기 위하여, 확률 밀도(볼츠만 운동 방정식, Boltzmann kinetic equation)를 이용한 "중성미자 변화의 천체물리학적 응용 및 이론(Theory and astrophysical applications of neutrino flavor evolution)’’이라는 중성미자 변화 연구를 시작했다. 이 연구는 암흑 물질 소멸이나 초기 우주 이론에 기반이 되는 붕괴한 초신성으로부터 나온 중성미자의 방출 등과 같은 천체물리학적 현상을 이해하는 데 중요하다.

중성미자 변화를 연구하는 과학자들은 현신적인 이론적 모델을 개발했다. 이 모델은 현재 응용을 확대하기 위하여 수정 중이다. 연구진은 앞으로 태양의 암흑 물질 소멸로부터 나온 중성미자를 감지하기 위한 연구를 확대할 것이다. 이것은 암흑 물질 모델을 개발하는 데 있어서 매우 귀중한 연구이다. 계속된 연구는 이전의 실험이나 연구에서 제기되는 새로운 질문들을 해결하기 위한 시도로 이어질 것이다.

(그림) 중성미자는 우리 태양계나 다른 행성에서 일어나는 핵반응에 의해 생성되는 중성 소립자이다. 유럽의 연구진은 우주 깊은 곳에서 일어나는 그들의 상호 작용을 더욱 더 잘 이해하기 위하여, 새로운 수학적 모델과 신호 감지 도구를 연구하고 있다.