Οι επιστήμονες έκαναν ένα μεγάλο βήμα στην αναζήτηση των ενορχηστρωμένων «φαντασμάτων» του σύμπαντος, των νετρίνων, με την πρώτη τους παρατήρηση στο Short-Baseline Near Detector (SBND) του Fermilab. Αυτή η ανακάλυψη σηματοδοτεί μια σημαντική στιγμή στην επίπονη προσπάθεια που διαρκεί δεκαετίες για να αποκτήσουμε περισσότερες γνώσεις σχετικά με τα πιο άφθονα σωματίδια του σύμπαντος.
Τα νετρίνα είναι τόσο ελαφριά και αλληλεπιδρούν σπάνια με άλλες μορφές ύλης, που 100 τρισεκατομμύρια από αυτά περνούν μέσα από το σώμα μας κάθε δευτερόλεπτο χωρίς να το αντιλαμβανόμαστε. Ωστόσο, οι μοναδικές τους ιδιότητες ίσως εξηγήσουν γιατί έχουμε ένα σύμπαν γεμάτο άτομα, μόρια, αστέρια και γαλαξίες.
Ήδη γνωρίζουμε τρία είδη νετρίνων: τα μιόνια, τα ηλεκτρόνια και τα ταυ. Ωστόσο, πειράματα δείχνουν ότι υπάρχει πιθανότητα ύπαρξης ενός τέταρτου τύπου, του λεγόμενου «στερούμενου» νετρίνου, το οποίο είναι ακόμη πιο «φανταστικό». Η επιβεβαίωση της ύπαρξής του αποτελεί έναν από τους κύριους στόχους του SBND.
Ο Andrew Mastbaum, πειραματικός φυσικός σωματιδίων από το Rutgers, δήλωσε: «Πιστεύουμε ότι τα νετρίνα θα μπορούσαν να μας βοηθήσουν να απαντήσουμε σε θεμελιώδη ερωτήματα, όπως το πώς μπορούμε να κατανοήσουμε τη φύση στα μικρότερα μεγέθη ή γιατί το σύμπαν μας είναι γεμάτο ύλη».
Επιστήμονες ζύγισαν έναν αστέρα νετρονίων για να δουν την παράξενη φυσική στο εσωτερικό του
Η δουλειά πάνω στο SBND ξεκίνησε σχεδόν μια δεκαετία πριν, και η παρατήρηση των πρώτων αλληλεπιδράσεων νετρίνων είναι αποτέλεσμα σκληρής δουλειάς. Ο ανιχνευτής διαθέτει 112 τόνους υγρού αργού που ανιχνεύει τις αλληλεπιδράσεις των νετρίνων μέσω της ασθενούς πυρηνικής δύναμης.
Άλλοι ανιχνευτές παγκοσμίως, όπως το IceCube Neutrino Observatory στην Ανταρκτική, προσπαθούν να εντοπίσουν τα άπειρα νετρίνα που προέρχονται από κοσμικές αντιδράσεις. Τα πειράματα στη Γη παράγουν νετρίνα σε ελεγχόμενες συνθήκες, κάνοντάς τα πολύτιμα για την κατανόηση αυτών των σωματιδίων.
Το SBND θα συνεργαστεί με τη μηχανή ICARUS, που εγκαταστάθηκε το 2017 και βρίσκεται 500 μέτρα μακριά, προκειμένου να αναλύσουν τις δέσμες σωματιδίων που παράγονται από το Fermilab. Αναμένονται έως και 7.000 αλληλεπιδράσεις νετρίνων καθημερινά, ένας μεγάλος αριθμός αν σκεφτείς πόσο σπάνιες είναι αυτές οι αλληλεπιδράσεις.
Ο Richard Van de Water από το Los Alamos National Laboratory εξηγεί: «Η ανίχνευση των φωτονίων που παράγονται από τη δέσμη μας βοηθά να καθορίσουμε την αρχή και τη διάρκεια των αλληλεπιδράσεων των σωματιδίων, προσφέροντάς μας μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα της φυσικής των σωματιδίων».
Με το SBND να μελετά τα νευτρίνα με μεγαλύτερη ακρίβεια από ποτέ, ελπίζουμε να εντοπιστούν νέα μοτίβα και ανωμαλίες που μπορεί να ξεφεύγουν από το Καθιερωμένο Μοντέλο φυσικής, συμπεριλαμβανομένων πιθανών σχέσεων με τη σκοτεινή ύλη. Μη σας ξαφνιάσει αν ακούσετε περισσότερα από το Fermilab, το SBND και το ICARUS τα επόμενα χρόνια καθώς οι εργασίες κλιμακώνονται.
«Η κατανόηση των ανωμαλιών που παρατηρήθηκαν από προηγούμενα πειράματα είναι ένας σημαντικός στόχος στον τομέα τα τελευταία 25 χρόνια», προσθέτει ο David Schmitz από το Πανεπιστήμιο του Σικάγο. «Μαζί, το SBND και το ICARUS θα έχουν εξαιρετική ικανότητα να ελέγξουν την ύπαρξη αυτών των νέων νετρίνων».
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
Συγχαρητήρια εδώ μαθαίνω χρήσιμες πληροφορίες