Víz alatti neutrínóteleszkóp épül a Földközi-tengeren
Egy Földközi-tengeren állomásozó hajón a fizikusok a viharos vizekkel dacolva éjjel-nappal dolgoznak egy teleszkóp detektorainak telepítésén.
A teleszkópot nem a fény, hanem a neutrínók észlelésére tervezték. Ezeket a szubatomi részecskéket nagy energiával érkeznek az űr titokzatos, ismeretlen birodalmából. Az ilyen nagyenergiájú neutrínók azonban olyan ritkán lépnek kölcsönhatásba a „remdes” anyaggal, hogy az őket vizsgáló detektoroknak hatalmasnak kell lenniük. A tudósok ezért a Földközi-tenger egy köbkilométernyi területét fénygyűjtő eszközökkel szerelik fel, amelyeket arra terveztek, hogy elkapják azokat a ritka pillanatokat, amikor a kölcsönhatás eredményeképp egy kis felvillanás történik. „Furcsa, ha belegondolsz. Csillagászattal akarunk foglalkozni, és hogy megvizsgáljuk a világegyetemet, a víz alá helyezünk egy távcsövet” — mondja Simone Biagi fizikus, az olaszországi Cataniában működő Nemzeti Nukleáris Fizikai Intézet munkatársa.
Ez a köbkilométeres neutrínóteleszkóp, vagy KM3NeT, két függőleges kábeleken elhelyezett üveggömbökből álló „távcsőből” áll. Mindegyik szál úgy lóg a vízben, mint egy akár hétszáz méter hosszú gyöngynyaklánc. Mindegyik gömb, egy 44 centiméter széles, nyomásálló gömb, 31 fotómultiplikátor csövet tartalmaz, amelyek érzékelik a neutrínók tengervízbe csapódása során keletkező fényt.
A kutatók évente egy hónapos kampányban helyezik ki a detektorokat. A legutóbbi kampány végén, 2024 októberében a távcsövek 57 szálat számláltak. Végül több száz ilyen kábel fog ringatózni az áramlatokban, néhány kilométerrel a felszín alatt Szicília és Dél-Franciaország partjainál. „Ez tényleg olyan, mint egy erdő, egy víz alatti erdő a teljes feketeségben, mert a mélységben vagyunk” — mondja Daniele Vivolo asztro-részecskefizikus az olaszországi Campania „Luigi Vanvitelli” Egyetemről.
A szicíliai teleszkópot a világűrből érkező nagyenergiájú neutrínók tanulmányozására tervezték. Vivolo a légkörből érkező neutrínókat fogja tanulmányozni, hogy megértse, hogyan oszcillálnak, vagyis hogyan váltanak át egyik neutrínótípusból a másikba. A koncepció hasonló a Déli-sarkon működő IceCube neutrínóobszervatóriumhoz, amely nem vízben, hanem jégben keresi a fényvillanásokat. A kutatók már most is használják a részben elkészült teleszkópokat tudományos célokra, például a kvantumgravitáció neutrínókra gyakorolt hatását kutatják, és neutrínóoszcillációkat mérnek.
A bevetési kampányok során a tudósoknak abszolút csúcsformában kell lenniük. Biagi szerint minden másodperc a hajón körülbelül egy dollárba kerül. „Ha egy órát veszítesz el ostoba dolgokkal, az már kihat a költségekre”. A parton más kutatók ellenőrzik a készülék teljesítményét. Bármilyen problémát azonnal kezelni kell. Amint egy szálat elhelyeztek az erdőben, nincs lehetőség csavarok állítására vagy a csatlakozásokkal való babrálásra. „Ez olyan, mintha valamit a Holdra küldenénk” – mondja Biagi. Mindennek tökéletesen működőképesnek kell lennie a kezdetektől fogva.
„Általában a fizikusok kreatív módszereket találnak a bonyolult kérdések megválaszolására” — mondja Biagi. Ez a keresés más furcsa helyszínekre is elvitte a fizikusokat, például a déli sarkra vagy mélyen a föld alá, bányákkba. Ehhez képest a Földközi-tengeren nem is olyan rossz az élet. A naplemente és a gyönyörű strandok a területtel járnak – és erre nincs okunk panaszkodni — számolt be a scinews.org.
A kínaiak is próbálkoznak neutrínót fogniEgy új kínai neutrínó detektor célja, hogy kiszúrja a körülöttünk lappangó titokzatos szellem részecskéket. Egy dél-kínai gránithegy alatt majdnem elkészült egy hatalmas detektor, amely a körülöttünk lappangó titokzatos szellemrészecskéket próbálja kiszimatolni. A Jiangmeni Földalatti Neutrínó Obszervatórium hamarosan nekilát a neutrínók – az elképesztően kis tömegű, apró kozmikus részecskék – felderítésének. A detektor egyike annak a négynek, amelyet világszerte építenek, hogy ezeket a megfoghatatlan szellemrészecskéket az eddigi legapróbb részletességgel tanulmányozzák. A már említett Földközi-tengeri teleszkópon kívül kettő az Egyesült Államokban és Japánban található. A neutrínók kémlelése nem kis teljesítmény abban a törekvésben, hogy megértsük, hogyan jött létre az univerzum. A jövőre üzembe helyezendő kínai kísérlet új határokat fog szabni a technológiának – mondta Andre de Gouvea, a Northwestern Egyetem elméleti fizikusa, aki nem vesz részt a projektben. „Ha sikerülne nekik, az elképesztő lenne” — nyilatkozta a fizikus a sciencenews.orgnak. |
