Forskere kaller dette "spøkelsespartikkelen." Den har nesten ingen masse, utvikler en hastighet nær lysets hastighet og har gjemt seg fra forskere over hele verden i tre tiår på rad. Vi snakker om nøytrinoer, som fysikere nå slår over i laboratorier fra Pakistan til Sveits. Neutrino dannes når radioaktive elementer forfaller. De er i solen, andre stjerner og til og med i våre egne kropper. En nøytrino går uten enorme mengder materie. Så hvordan studerer forskere denne unnvikende partikkelen?
GERDA
Dette sofistikerte apparatet, GERmanium Detector Array (GERDA), hjelper forskere å forstå hvorfor vi i det hele tatt eksisterer. GERDA søker etter nøytrinoer ved å overvåke elektrisk aktivitet inne i rene germaniumkrystaller isolert dypt under et fjell i Italia. Forskere som jobber med GERDA håper å finne en veldig sjelden type radioaktivt forfall. Da Big Bang grog universet vårt (for 13,7 milliarder år siden), skal det ha dannet seg en like stor mengde materie og antimaterie. Og når materie og antimateriale kolliderer, ødelegger de hverandre og etterlater seg ikke annet enn ren energi. Så hvor kom vi fra? Hvis forskere kan oppdage disse tegnene på forfall, vil dette bety at nøytrinoen er en partikkel og en antipartikkel på samme tid. En slik forklaring vil selvfølgelig fjerne de fleste spørsmålene som er av interesse for oss.
SNOLAB
Det kanadiske Sudbury Neutrino Observatory (SNO) ligger begravet omtrent to kilometer under jorden. SNO + -divisjonen undersøker nøytrinoer fra Jorden, Solen og til og med supernovaer. Hjertet i laboratoriet er en enorm plastsfære fylt med 800 tonn en spesiell væske kalt en væskesintillator. Sfæren er omgitt av et skall med vann og holdes på plass av tau. Det hele styres av en rekke 10.000 ekstremt følsomme lysdetektorer kalt fotomultiplikatorrør (PMT). Når nøytrinoer interagerer med andre partikler i detektoren, lyser væskesintillatoren opp og PMT leser dataene. Takket være den opprinnelige SNO-detektoren, vet forskere nå at minst tre forskjellige typer, eller "smaker", av nøytrinoer kan transporteres frem og tilbake gjennom romtid.
Salgsfremmende video:
IceCube
Og dette er den største nøytrino-detektoren i verden. IceCube, som ligger ved Sydpolen, bruker 5.160 sensorer fordelt på over en milliard tonn is. Målet er å skaffe nøytrinoer med høy energi fra ekstremt voldelige kosmiske kilder som eksploderende stjerner, sorte hull og nøytronstjerner. Når nøytrinoer treffer vannmolekyler i isen, frigjør de høye energiutbrudd av subatomære partikler som kan reise flere kilometer. Disse partiklene beveger seg så raskt at de avgir en kort kegle av lys kalt Cherenkov-kjeglen. Forskere håper å bruke informasjonen som er mottatt for å rekonstruere banen til nøytrinoer og bestemme kilden.
Daya Bay
Neutrino-eksperimentet foregår i tre enorme haller på en gang, gravlagt i åsene i Daya Bay, Kina. Seks sylindriske detektorer, som hver inneholder 20 tonn flytende scintillator, er gruppert i haller og omgitt av 1000 PMT. De drukner i bassenger med rent vann og blokkerer all omkringliggende stråling. En nærliggende gruppe på seks atomreaktorer kverner ut millioner av firemillioner ufarlige elektroniske antineutrinoer hvert sekund. Denne strømmen av antineutrino samhandler med en flytende scintillator for å avgi korte lysglimmer som blir plukket opp av PMT. Daya Bay ble bygget for å studere neutrino-svingninger.
