Oamenii de știință numesc aceasta „particula fantomă”. Nu are aproape nicio masă, dezvoltă o viteză apropiată de viteza luminii și se ascunde de cercetătorii din întreaga lume timp de trei decenii la rând. Vorbim despre neutrini, pe care fizicienii îi bat acum în laboratoare din Pakistan până în Elveția. Neutrinii se formează atunci când elementele radioactive se descompun. Sunt la soare, alte stele și chiar în propriile noastre corpuri. Un neutrino trece printr-o cantitate uriașă de materie fără dificultăți. Deci, cum studiază oamenii de știință această particulă evazivă?
GERDA
Acest aparat sofisticat, GERMANium Detector Array (GERDA), îi ajută pe oamenii de știință să înțeleagă de ce existăm deloc. GERDA caută neutrini prin monitorizarea activității electrice în cristale de germaniu pur izolate adânc sub un munte din Italia. Oamenii de știință care lucrează cu GERDA speră să găsească un tip foarte rar de degradare radioactivă. Când Big Bang-ul a creat universul nostru (acum 13,7 miliarde de ani), ar fi trebuit să se formeze o cantitate egală de materie și antimaterie. Iar când materia și antimateria se ciocnesc, se distrug reciproc, lăsând în urmă nimic altceva decât energie pură. Deci de unde am venit? Dacă oamenii de știință pot detecta acele semne de descompunere, atunci aceasta ar însemna că neutrino este o particulă și un antiparticul în același timp. Desigur, o astfel de explicație va înlătura majoritatea întrebărilor care ne interesează.
SNOLAB
Observatorul canadian Sudbury Neutrino (SNO) este înmormântat la aproximativ doi kilometri în subteran. Divizia SNO + investighează neutrinii de pe Pământ, Soare și chiar supernove. Inima laboratorului este o sferă uriașă de plastic umplută cu 800 de tone de lichid special numit scintilator lichid. Sfera este înconjurată de o coajă de apă și ținută în loc de funii. Întregul lucru este controlat de o serie de 10.000 de detectoare de lumină extrem de sensibile numite tuburi fotomultiplicatoare (PMT). Când neutrinii interacționează cu alte particule din detector, scintilatorul lichid este iluminat și PMT citește datele. Datorită detectorului original SNO, oamenii de știință știu acum că cel puțin trei tipuri diferite, sau „arome”, de neutrini pot fi transportate înainte și înapoi prin spațiu.
Video promotional:
Cub de gheata
Și acesta este cel mai mare detector de neutrini din lume. IceCube, situat la Polul Sud, folosește 5.160 de senzori răspândiți pe un miliard de tone de gheață. Scopul este obținerea neutrinilor cu energie mare din surse cosmice extrem de violente, cum ar fi stele care explodează, găuri negre și stele de neutroni. Când neutrinii lovesc molecule de apă în gheață, ei eliberează erupții de mare energie a particulelor subatomice care pot călători câțiva kilometri. Aceste particule se mișcă atât de repede încât emit un con scurt de lumină numit conul Cherenkov. Oamenii de știință speră să folosească informațiile primite pentru a reconstrui calea neutrinilor și pentru a determina sursa lor.
Golful Daya
Experimentul neutrino are loc în trei săli uriașe simultan, îngropate pe dealurile din Golful Daya, China. Șase detectoare cilindrice, fiecare conținând 20 de tone de scintilator lichid, sunt grupate în hale și înconjurate de 1000 PMT. S-au înecat în bazine cu apă curată, blocând radiațiile din jur. Un grup din apropiere de șase reactoare nucleare produce milioane de cvadrilaje de antineutrine electronice inofensive în fiecare secundă. Acest flux de antineutrino interacționează cu un scintilator lichid pentru a emite sclipiri scurte de lumină care sunt preluate de PMT. Daya Bay a fost construită pentru a studia oscilațiile neutrinelor.
