Neutrinai yra vieni gausiausių, smalsiausių ir sunkiausiai kietųjų dalelių fizikos kritikų. Kai kurie iš jų yra buvę nuo Didžiojo sprogimo ir, kaip jūs jau skaitėte, trilijonai iš jų praėjo pro jūsų kūną (ir dar daugiau yra pakeliui.), Tačiau nepaisant jų visur paplitimo, neutrinus yra labai sunku tiksliai ištirti, nes jie ignoruoti viską, kas pagaminta iš nieko. Taigi nenuostabu, kad pasverti neutriną nėra taip paprasta, kaip mandagiai paprašyti žengti ant skalės.
Laimei, dalelių fizikai yra atkakli partija, įskaitant tuos, kurie yra JAV Energetikos departamento „Fermilab“, ir jie neatsisako savo naujausio neutrinų safario: „NuMI Off-Axis Electron Neutrino Appearance“ eksperimento arba NOvA. (Mokslininkai vaizduoja neutrinus su graikiška raide nu, arbav.) Tai labai maža medžioklė medžiojant neutrinus skrendant, o darbui atlikti naudojama labai didelė įranga. Ir jis jau yra užfiksavęs savo pirmuosius neutrinus - dar prieš jiems pilnai sudėjus.
Sukurti sutriuškinant protonus prieš grafito taikinius Fermilabo objekte netoli Čikagos, Ilinojaus valstijoje, todėl neutrinai surenkami ir iššaunami spinduliu, esančiu 500 mylių į šiaurės vakarus iki tolimojo detektoriaus NOvA detektoriaus Ash upėje, Minesotoje, esančiame palei Kanados sieną. Pirmosios sijos buvo paleistos 2013 m. Rugsėjo mėn., O Ash upės įrenginys dar buvo statomas.
„Tai, kad pirmieji neutrinai buvo aptikti dar nepradėjus įrengti NOvA tolimojo detektoriaus, yra tikra duoklė visiems dalyviams“, - teigė Minesotos universiteto fizikas Marvinas Marshakas, Ash River laboratorijos direktorius. „Šis ankstyvas rezultatas leidžia manyti, kad NOvA bendradarbiavimas svariai prisidės prie žinių apie šias daleles dar ne taip tolimoje ateityje“.
„Fermilab“ pluoštai šaudomi per dvi sekundes, kiekvienas nukreipdamas milijardus neutrinų tiesiai link detektorių. Netoli esantis detektorius Fermilab'e patvirtina pradinį neutrinų „skonį“ spindulyje, o daug didesnis tolimesnis detektorius nustato, ar neutrinai pasikeitė per tris milisekundės trukmės požeminę tarpvalstybinę kelionę.
Vėlgi, kadangi neutrinai nėra lengvai sąveikaujantys su įprastomis dalelėmis, pluoštai gali lengvai judėti tiesiai per žemę tarp įrenginių - nepaisant Žemės kreivumo. Tiesą sakant, spindulys, kuris prasideda 150 pėdų (45 metrų) atstumu nuo žemės paviršiaus netoli Čikagos, kelionės metu galiausiai praeina daugiau nei 10 mylių (10 km) gyliu.
Kaip rašoma „Fermilab“ pranešime spaudai, neutrinai yra trijų rūšių, vadinamų kvapiosiomis medžiagomis (elektronų, muonų ar tau), ir keliaujant keičiasi. Du NOvA eksperimento detektoriai yra taip nutolę vienas nuo kito, kad neutrinams būtų laikas svyruoti nuo vieno skonio prie kito, kai judama beveik šviesos greičiu. Nors šiuo metu tik nedidelė dalis didesnio eksperimento, vadinamo tolimuoju detektoriumi, yra visiškai pastatytas, užpildytas scintiliatoriumi ir sujungtas su elektronika, eksperimente jis jau buvo naudojamas įrašyti signalus iš savo pirmųjų neutrinų “.
50 pėdų (15 m) aukščio detektorių blokai yra užpildyti skystu scintiliatoriu, kuris pagamintas iš 95% mineralinės alyvos ir 5% skysto angliavandenilio, vadinamo pseudokumenu, kuris yra toksiškas, bet „būtinas neutrinų nustatymo procesui“. Mišinys padidina bet kokią į jį patekusią šviesą, leidžiančią lengviau nustatyti ir išmatuoti neutrinų smūgius. (Šaltinis)
„NOvA yra naujos kartos neutrinų eksperimentai“, - sakė „Fermilab“ direktorius Nigelas Lockyeris. „Mes didžiuojamės, kad pasiekėme šį svarbų etapą, norėdami sužinoti daugiau apie šias pagrindines daleles.“
Baigę šią vasarą, artimi ir tolimi NOvA detektoriai svers atitinkamai 300 ir 14 000 tonų.
NOvA eksperimento tikslas yra sėkmingai užfiksuoti ir išmatuoti skirtingų neutrinų skonių mases ir taip pat nustatyti, ar neutrinai yra jų pačių dalelės (jie gali būti vienodi, nes jiems trūksta specifinio krūvio.), Palygindami virpesius (ty skonį) pokyčiai) muono neutrino pluoštų ir muono antineutrino pluoštų, išmetamų iš Fermilabo, mokslininkai tikisi nustatyti jų masės hierarchiją - ir galiausiai išsiaiškinti, kodėl Visatoje šiuo metu yra daug daugiau materijos nei antimaterija.
Skaitykite daugiau: Neutrino aptikimas gali padėti nutapyti visiškai naują visatos paveikslą
Kai eksperimentas bus visiškai veiksmingas, mokslininkai tikisi kiekvieną dieną sugauti kelis brangius neutrinus - iš viso apie 5000 per šešerius metus. Iki tol jie bent jau turi keletą pirmųjų knygų.
„Svarbus žingsnis yra pamatyti neutrinus pirmuosiuose detektoriaus moduliuose Minesotoje. Dabar mes galime pradėti užsiimti fizika “.
- Rickas Tesarekas, „Fermilab“ fizikas
Sužinokite daugiau apie „NoVA“ eksperimento kūrimą ir kūrimą žemiau:
(Vaizdo įrašas: „Fermilab“)
Sužinokite daugiau apie NOvA tyrimų tikslus čia.
Šaltinis: „Fermilab“ pranešimas spaudai
„NOvA“ bendradarbiavimą sudaro 208 mokslininkai iš 38 institucijų JAV, Brazilijoje, Čekijoje, Graikijoje, Indijoje, Rusijoje ir Jungtinėje Karalystėje. Eksperimentui skiriamos lėšos iš JAV energetikos departamento, Nacionalinio mokslo fondo ir kitų finansavimo agentūrų.
