Neytrino kainatdakı ən çətin hissəciklərdən biridir, super sirli qaranlıq maddədən sonra ikincidir. Onlar zəif nüvə qarşılıqlı təsirində iştirak edir və nüvə sintezi və parçalanmasından məsuldurlar. Nüvə bir şey baş verəndə neytrinolar var. Məsələn, Günəşin nüvəsi nəhəng bir nüvə birləşmə reaksiyasıdır, buna görə də təbii ki, kifayət qədər çox neytrino istehsal edir. Alimlər deyirlər ki, baş barmağınızı Günəşə tərəf tuta bilsəniz, hər saniyədə təxminən 60 milyard neytrino baş barmağınızın dırnağından keçəcək. Lakin neytrinolar maddə ilə o qədər nadir hallarda qarşılıqlı əlaqədə olurlar ki, hər saniyədə trilyonlarla və trilyonlarcası bədəninizdən keçsə də, həyat boyu bədəninizə həqiqətən dəyəcək neytrinoların ümumi sayı birdən çox deyil.
Neytrinolar o qədər kabusdur ki, onilliklər ərzində fiziklər bu hissəciklərin heç bir kütləsi olmadığını və kainatda işıq sürəti ilə hərəkət etdiyini güman edirdilər. Son tədqiqatlar neytrinoların az olduğunu sübut etdi, lakin onlar vacibdir. Kütlənin dəqiq miqdarı aktiv elmi tədqiqatların mövzusudur. Üç növ neytrino var: elektron neytrino, muon neytrino və tau neytrino. Hər biri müxtəlif növ nüvə reaksiyalarında iştirak edir və təəssüf ki, hər üç növ neytrino səyahət edərkən şəxsiyyətlərini dəyişdirmək üçün qeyri-adi qabiliyyətə malikdir.
Neytrino kütləsinin zərrəciklər fizikasının Standart Modelində, fundamental qarşılıqlı təsirlərin cari və ən yaxşı nəzəriyyəsində heç bir izahı yoxdur. Beləliklə, fiziklər iki şey etmək istərdilər: üç növ neytrinoların kütlələrini ölçün və bu kütlələrin haradan gəldiyini anlayın. Bu o deməkdir ki, onlar çoxlu eksperimentlər aparmalıdırlar.
Məsələn, Yaponiyada keçirilən Kamiokande təcrübəsi 1987A supernovasının yaydığı neytrinoları aşkar etməyə imkan verdi. Bunun üçün onlara 50 min tondan çox su olan çən lazım idi. Antarktidadakı IceCube neytrino rəsədxanası barı yüksəltmək qərarına gəlib. Bu rəsədxana Cənub qütbündə möhkəm kub kilometr buzdan ibarətdir və Eyfel qülləsi böyüklüyündə onlarla qəbuledici tel buza bir kilometr batırılır. On illik fəaliyyətindən sonra IceCube tarixin ən enerjili neytrinolarından bəzilərini aşkar etdi və onların mənşəyini tapmaq üçün ilk addımlarını atdı.
Həmçinin maraqlıdır:
- Kainatdakı ilk hissəciklər yenidən yaradılıb. Spoiler xəbərdarlığı: qəribə görünürlər
- Ukraynalı fiziklər yeni elementar hissəcik - oderonun kəşfində iştirak ediblər
Niyə həm Kamiokande, həm də IceCube bu qədər çox su istifadə edir? Alimlər deyirlər ki, demək olar ki, hər şeyin böyük bir parçası neytrino detektoru ola bilər, lakin təmiz su idealdır. Yanından keçən trilyonlarla neytrinodan biri təsadüfi su molekulu ilə toqquşduqda qısa bir işıq saçır. Rəsədxanalarda yüzlərlə fotoreseptor var və suyun saflığı bu detektorlara parıltının istiqamətini, bucağını və intensivliyini çox dəqiq müəyyən etməyə imkan verir (əgər suyun çirkləri varsa, parıltının haradan gəldiyini yenidən qurmaq çətin olardı). həcmi).
Bu tədqiqatlar adi, "gündəlik" neytrinoların axtarışları üçün uyğundur. Ancaq ən enerjili neytrinolar olduqca nadirdir və onlar ən maraqlı və maraqlıdırlar, çünki onlara yalnız kainatdakı ən böyük nəhəng hadisələr səbəb ola bilər.
Təəssüf ki, IceCube-un bütün gücü, on illik müşahidədən sonra bu super güclü neytrinolardan yalnız bir neçəsini tuta bildi. Sakit Okean Neytrino Təcrübəsi (P-ONE) təşəbbüsündəki komanda Sakit Okeanın təcrid olunmuş, lakin geniş bir hissəsini neytrino detektoruna çevirməyi təklif etdi. Güman edilir ki, uzun, kilometr uzunluğundakı fotodetektor telləri okeanın dibinə endiriləcək, onlara üzənlər bağlanacaq ki, detektorlar nəhəng mexaniki yosunlar kimi suda şaquli vəziyyətdə dayansınlar.
Hazırda P-ONE dizaynına hər biri 10 optik elementdən ibarət yeddi 20 simli klaster daxildir. Bu, Sakit okeanda bir neçə kilometr məsafədə üzən cəmi 1400 fotodetektordur. Neytrinolar okean suyuna çarpdıqda və kiçik bir parıltı yaratdıqda, detektorlar onu izləyə biləcəklər.
Ancaq Sakit Okean təmizlikdən uzaqdır, duz, plankton və hər cür balıq tullantıları ətrafda gəzir. Bu, filamentlər arasında işığın davranışını dəyişəcək və dəqiq ölçməyi çətinləşdirəcək. Buna görə də alimlər qeyd ediblər ki, təcrübə bütün dəyişənləri tənzimləmək və neytrinoları etibarlı şəkildə izləmək üçün daimi kalibrləmə tələb edəcək. Bununla belə, P-ONE komandası bunun üzərində işləyir və artıq konsepsiyanın sübutu kimi daha kiçik iki axınlı demo yaratmağı planlaşdırır.
Həmçinin oxuyun:
- Astrofiziklər ilk dəfə neytron ulduzları və qara dəliklərin birləşməsini izlədilər
- Yeni kəşf edilmiş hibrid hissəcik elektronikada inqilab edə bilər