Nötrinolar, parçacık fiziğinde en bol, meraklı ve zor yaratıklardan biridir. Bazıları Büyük Patlama'dan beri var ve bunu okuduğunuz gibi, trilyonlarca insan vücudunuzdan geçti (ve daha fazlası yolda.) Ama her yerde bulunmalarına rağmen, nötrinoların çalışması çok zordur çünkü başka bir şeyden yapılmış hemen hemen her şeyi görmezden gelin. Bu nedenle, bir nötrinoyu tartmak, kibarca bir ölçekte bir adım atmayı istemek kadar basit değildir.
Neyse ki parçacık fizikçileri, ABD Enerji Bakanlığı'nın Fermilab'ındakiler de dahil olmak üzere inatçı bir partidir ve en son nötrino safarilerinden vazgeçmiyorlar: NuMI Eksen Dışı Elektron Nötrino Görünüm deneyi veya NOvA. (Bilim adamları, nötrinoları Yunanca nu harfiyle temsil eder veyav.) Nötrinoları anında yakalamak için çok küçük bir oyun avıdır ve işi yapmak için çok büyük ekipman kullanır. Ve kurulumları tamamen tamamlanmadan önce bile ilk nötrinolarını yakaladı.
Illinois, Chicago'nun hemen dışındaki Fermilab’ın tesisindeki grafit hedeflere karşı protonların parçalanmasıyla ortaya çıkan nötrinolar, Kanada sınırı boyunca Ash Ash, Minnesota'da bulunan NOvA uzak dedektörüne 500 mil kuzeybatısında bir ışında toplanır ve vurulur. İlk kirişler Eylül 2013'te ateşlenirken, Ash River tesisi hala yapım aşamasındaydı.
Ash River Laboratuvarı müdürü Minnesota Üniversitesi fizikçisi Marvin Marshak, “NOvA uzak dedektör kurulumu tamamlanmadan önce bile ilk nötrinoların tespit edilmesi, herkes için gerçek bir haraç” dedi. “Bu erken sonuç NOvA işbirliğinin çok uzak olmayan bir gelecekte bu parçacıklar hakkındaki bilgilerimize önemli katkılar sağlayacağını gösteriyor.”
Fermilab'dan gelen ışınlar, her biri milyarlarca nötrinoyu doğrudan dedektörlere gönderen iki saniyelik aralıklarla ateşleniyor. Fermilab'daki yakın dedektör, ışındaki nötrinoların başlangıçtaki "lezzetini" doğrular ve daha büyük uzak dedektör, üç milisaniyelik yeraltı eyaletlerarası yolculukları sırasında nötrinoların değişip değişmediğini belirler.
Yine, nötrinolar sıradan parçacıklar ile kolayca etkileşmediği için, kirişler, dünyanın eğriliğine rağmen, tesisler arasındaki zeminden kolayca geçebilir. Aslında Şikago yakınlarındaki yerin 150 metre (45 metre) altında başlayan kiriş, sonunda yolculuğu sırasında 10 km derinlikten geçiyor.
Fermilab'dan yapılan bir basın açıklamasına göre, nötrinolar “tatlar (elektron, muon veya tau) adı verilen üç tipte gelir ve seyahat ederken aralarında değişir. NOvA deneyinin iki detektörü, nötrinolara neredeyse bir ışık hızında seyahat ederken bir lezzetten diğerine salınım süresi vermek için o kadar uzaklara yerleştirilmiştir. Denemenin uzak dedektörü adı verilen daha büyük dedektörünün sadece bir kısmı tam olarak yapılmış, sintilatörle doldurulmuş ve bu noktada elektronik ile bağlanmış olsa da, deney zaten ilk nötrinolarından sinyalleri kaydetmek için kullandı. ”
50 metrelik (15 m) boyunda dedektör blokları,% 95 mineral yağ ve psödokümen adı verilen% 5 sıvı hidrokarbondan oluşan ve toksik olan ancak “nötrino tespit sürecine zorunlu” bir sıvı sintilatör ile doldurulur. Karışım, ona çarpan ışığı büyüterek nötrino grevlerinin daha kolay tespit edilmesini ve ölçülmesini sağlar. (Kaynak)
Fermilab Direktörü Nigel Lockyer “NOvA yeni nesil nötrino deneylerini temsil ediyor” dedi. “Bu temel parçacıklar hakkında daha fazla bilgi edinme yolunda bu önemli dönüm noktasına ulaşmaktan gurur duyuyoruz.”
Bu yaz tamamlandıktan sonra NOvA’nın yakın ve uzak dedektörleri sırasıyla 300 ve 14.000 ton ağırlığında olacak.
NOvA deneyinin amacı, farklı nötrino lezzetlerinin kütlelerini başarıyla yakalamak ve ölçmek ve ayrıca nötrinoların kendi antipartikülleri olup olmadığını belirlemektir (belirli bir yüke sahip olmadıkları için aynı olabilirler.) Salınımları karşılaştırarak (yani, lezzet Fermilab'dan ateşlenen muon antinötrino ışınlarına karşı muon nötrino ışınları, bilim adamları kitle hiyerarşilerini belirlemeyi umuyorlar ve sonuç olarak Evrenin şu anda neden karşımaddeden çok daha fazla madde içerdiğini keşfediyorlar.
Devamını oku: Nötrino Algılaması Evrenin Tamamen Yeni Bir Resmini Boyamaya Yardımcı Olabilir
Deney tamamen operasyonel hale geldiğinde, bilim adamları her gün değerli birkaç nötrino yakalamayı bekliyorlar - altı yıllık çalışması boyunca toplam 5.000 civarında. O zamana kadar, en azından şimdi ilk birkaçını kitaplarda görüyorlar.
“Minnesota'da dedektörün ilk modüllerinde nötrinoları görmek önemli bir kilometre taşıdır. Şimdi fizik yapmaya başlayabiliriz. ”
- Rick Tesarek, Fermilab fizikçisi
Aşağıdaki NoVA deneyinin geliştirilmesi ve oluşturulması hakkında daha fazla bilgi edinin:
(Video kredisi: Fermilab)
NOvA araştırma hedefleri hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz.
Kaynak: Fermilab basın açıklaması
NOvA işbirliği Amerika Birleşik Devletleri, Brezilya, Çek Cumhuriyeti, Yunanistan, Hindistan, Rusya ve İngiltere'deki 38 kurumdan 208 bilim adamından oluşmaktadır. Deney ABD Enerji Bakanlığı, Ulusal Bilim Vakfı ve diğer fon ajanslarından fon alıyor.
