WebTech Rodos: Βαθιά κάτω από έναν γρανιτένιο βουνό στη νότια Κίνα, ένας τεράστιος ανιχνευτής προσπαθεί να αποκαλύψει τα μυστικά του σύμπαντος. Το φουτουριστικό αυτό παρατηρητήριο έχει σχεδιαστεί αποκλειστικά για τον εντοπισμό νετρίνων, των σωματιδίων που οι επιστήμονες αποκαλούν «σωματίδια–φαντάσματα», καθώς δεν επηρεάζονται από τον ηλεκτρομαγνητισμό, έχουν μία ενδιαφέρουσα και εξωτική συμπεριφορά και δεν μπορούν εύκλα να εντοπιστούν.

Κανείς δεν γνωρίζει ακόμη τι ακριβώς είναι τα νετρίνα ή πώς λειτουργούν. Η ελπίδα είναι ότι το νέο κινεζικό εργαστήριο, κόστους 300 εκατ. δολαρίων, θα προσφέρει απαντήσεις σε ερωτήματα θεμελιώδη για την κατανόηση της δομής του σύμπαντος.

Σωματίδια από το Big Bang

Τα νετρίνα υπάρχουν από τη γέννηση του σύμπαντος. Τρισεκατομμύρια διαπερνούν το σώμα μας κάθε δευτερόλεπτο. Ξεπηδούν από άστρα όπως ο ήλιος ή παράγονται σε συγκρούσεις ατόμων σε επιταχυντές σωματιδίων.

Δεν είναι δυνατό να εντοπιστούν άμεσα, γίνονται ορατά μόνο όταν συγκρούονται με άλλα σωματίδια, δημιουργώντας μικροσκοπικές εκλάμψεις φωτός ή φορτισμένα σωματίδια. Οι συγκρούσεις είναι εξαιρετικά σπάνιες, γεγονός που καθιστά αναγκαία τα γιγάντια πειράματα.

Το Παρατηρητήριο Jiangmen

Το Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO), που κατασκευάστηκε στην πόλη Kaiping, χρειάστηκε πάνω από εννέα χρόνια για να ολοκληρωθεί. Τοποθετημένο 700 μέτρα κάτω από τη γη, προστατεύεται από κοσμικές ακτίνες και ακτινοβολία που θα αλλοίωναν τις μετρήσεις.

Η καρδιά του είναι μια τεράστια σφαίρα ακρυλικού, γεμάτη με ειδικό υγρό που φωτίζεται όταν διέρχονται νετρίνα. Τροφοδοτείται με σωματίδια από δύο κοντινά πυρηνικά εργοστάσια. Η σφαίρα αυτή περιβάλλεται από κύλινδρο που περιέχει 45.000 τόνους καθαρού νερού για επιπλέον προστασία.

Οι συγκρούσεις νετρίνων με πρωτόνια στο εσωτερικό αναμένεται να προκαλούν περίπου 50 εκλάμψεις την ημέρα.

Η μεγάλη πρόκληση: η ιεραρχία της μάζας

Το JUNO έχει σχεδιαστεί ώστε να λύσει ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της φυσικής: την κατάταξη των τριών «γεύσεων» των νετρίνων, από το ελαφρύτερο στο βαρύτερο.

«Θα μάθουμε την ιεραρχία της μάζας των νετρίνων», δήλωσε ο Γουάνγκ Γιφάνγκ από την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών. «Με αυτό θα μπορέσουμε να χτίσουμε καλύτερα το μοντέλο της σωματιδιακής φυσικής, της κοσμολογίας και της φύσης των ίδιων των νετρίνων».

Η διαδικασία όμως δεν είναι εύκολη. Οι επιστήμονες υπολογίζουν ότι θα χρειαστούν περίπου έξι χρόνια και τουλάχιστον 100.000 καταγεγραμμένες εκλάμψεις για στατιστικά αξιόπιστα αποτελέσματα.

Ανάλογα έργα βρίσκονται σε εξέλιξη στην Ιαπωνία (Hyper-Kamiokande) και στις ΗΠΑ (Deep Underground Neutrino Experiment), με στόχο να τεθούν σε λειτουργία το 2027 και το 2031 αντίστοιχα. Θα διασταυρώσουν τα κινεζικά ευρήματα με διαφορετικές μεθόδους. 

Γιατί έχει σημασία

Τα νετρίνα, αν και σχεδόν αόρατα, υπάρχουν από την αρχή του χρόνου. Η μελέτη τους μπορεί να φωτίσει το πώς εξελίχθηκε και επεκτάθηκε το σύμπαν, αλλά και να απαντήσει σε ένα από τα μεγαλύτερα αινίγματα: γιατί η ύλη κυριάρχησε στο σύμπαν, ενώ η αντιύλη σχεδόν εξαφανίστηκε.

Όπως σημειώνει η καθηγήτρια Κέιτ Σκόλμπεργκ από το Πανεπιστήμιο Duke: «Τα νετρίνα είναι κομμάτι της μεγάλης εικόνας».
 

Πηγή: skai.gr

..
..
πηγή: skai.gr