Znanstveniki temu pravijo "delček duhov". Skoraj nima mase, razvija hitrost, ki je blizu hitrosti svetlobe in se že tri desetletja zapored skriva pred raziskovalci po vsem svetu. Govorimo o nevtrinih, ki jih fiziki zdaj bijejo v laboratorijih od Pakistana do Švice. Nevtrini nastajajo, ko radioaktivni elementi razpadejo. So na soncu, drugih zvezdah in celo v naših telesih. Neutrino brez težav prehaja skozi ogromno količino snovi. Kako torej znanstveniki preučujejo ta nedostopni delec?
GERDA
Ta prefinjen aparat, detektorski sklop GERmanium (GERDA), znanstvenikom pomaga razumeti, zakaj sploh obstajamo. GERDA išče nevtrine s spremljanjem električne aktivnosti znotraj čistih kristalov germanija, izoliranih globoko pod goro v Italiji. Znanstveniki, ki sodelujejo z GERDA, upajo, da bodo našli zelo redko vrsto radioaktivnega razpada. Ko je Big Bang sprožil naše vesolje (pred 13,7 milijarde let), bi se moralo oblikovati enaka količina snovi in antimaterije. In ko se zadeva in antimaterija trčita, se uničujeta, ne puščata nič drugega kot čisto energijo. Torej od kod smo prišli? Če lahko znanstveniki odkrijejo te znake razpada, potem bi to pomenilo, da je nevtrino delček in hkrati antidelec. Seveda bo takšna razlaga odstranila večino vprašanj, ki nas zanimajo.
SNOLAB
Kanadski nevtrinski observatorij Sudbury (SNO) je pokopan približno dva kilometra pod zemljo. Divizija SNO + raziskuje nevtrine z Zemlje, Sonca in celo supernov. Srce laboratorija je ogromna plastična krogla, napolnjena z 800 ton posebne tekočine, imenovane tekoči scintilator. Krogla je obdana z lupino vode in na mestu drži vrvi. Celotno stvar nadzoruje niz 10.000 izjemno občutljivih detektorjev svetlobe, imenovanih fotomultiplikator (PMT). Ko nevtrini komunicirajo z drugimi delci v detektorju, se osvetli tekoči scintilator in PMT prebere podatke. Zahvaljujoč izvirnemu detektorju SNO danes znanstveniki vedo, da se lahko vsaj tri različne vrste nevtrinov ali "arom" prenašajo naprej in nazaj skozi vesolje.
Promocijski video:
Ledena kocka
In to je največji nevtino detektor na svetu. IceCube, ki se nahaja na južnem polu, uporablja 5.160 senzorjev, razporejenih na več kot milijardo ton ledu. Cilj je pridobiti visokoenergijske nevtrine iz izjemno nasilnih kozmičnih virov, kot so eksplodirajoče zvezde, črne luknje in nevtronske zvezde. Ko nevtrini v led vdrejo v molekule vode, sproščajo visokoenergijske izbruhe subatomskih delcev, ki lahko potujejo nekaj kilometrov. Ti delci se premikajo tako hitro, da oddajajo kratek stožec svetlobe, imenovan Čerenkov stožec. Znanstveniki upajo, da bodo prejete informacije uporabili za rekonstrukcijo poti nevtrinov in določitev njihovega vira.
Uvala Daya
Nevtrinski eksperiment poteka hkrati v treh ogromnih dvoranah, pokopanih v hribih Daya Bay na Kitajskem. Šest valjastih detektorjev, od katerih vsak vsebuje 20 ton tekočega scintilatorja, je razvrščenih v dvorane in jih obkroža 1000 PMT. Utapljajo se v bazenih s čisto vodo, ki preprečujejo vsako sevanje v okolici. V bližnji skupini šestih jedrskih reaktorjev vsako sekundo iztisne na milijone štiripril neškodljivih elektronskih antinevtrinov. Ta antinevtrinski tok deluje s tekočim scintilatorjem, da oddaja kratke utripe svetlobe, ki jih pobere PMT. Daya Bay je bil zgrajen za preučevanje nevtrinskih nihanj.