Fizycy cząstek z całego świata są gotowi odkryć tajemnice eterycznego neutrina. Od tego popołudnia, 4 marca, poszukiwanie oscylacji neutrinowych wtryskiwaczy głównych (MINOS) wytworzy wiązkę neutrin i wystrzeli je przez ziemię. Porównując neutrina na początku z tymi, które na mecie, w odległości około 735 km, naukowcy mają nadzieję zrozumieć wiele z ich właściwości, w tym ich najbardziej tajemnicze zachowanie; jak neutrina mogą zmieniać się w trzy różne typy!
„Ta dziwna właściwość neutrin została odkryta dopiero niedawno eksperymentalnie, ponieważ neutrina bardzo rzadko wchodzą w interakcje z otoczeniem - w rzeczywistości miliony przechodzą przez powietrze, ziemię, a nawet ludzie niezauważeni w danym momencie. Nawet specjalnie zbudowany detektor, taki jak detektor MINOS Far, spodziewa się zobaczyć 1500 neutrin w ciągu roku - przepłyną kolejne miliardy! ” mówi rzecznik projektu w Wielkiej Brytanii, dr Geoff Pearce z CCLRC Rutherford Appleton Laboratory.
W eksperymencie MINOS wykorzystana zostanie wiązka neutrin wyprodukowana na obrzeżach Chicago w USA w głównym akceleratorze wtryskiwaczy głównych Fermilab, aby zbadać sekrety tych nieuchwytnych cząstek subatomowych: skąd pochodzą, jakie są ich masy i jak zmieniają się z jednego rodzaju na drugi? Istnieją trzy rodzaje lub „smaki” neutrin: elektron, mion i tau, każdy o różnych właściwościach. Wiązka neutrin zostanie wyrzucona prosto przez Ziemię z Fermilabu do kopalni Soudan w północnej Minnesocie - na odległość 735 kilometrów. Tunel nie jest potrzebny, ponieważ neutrina tak rzadko wchodzą w interakcje z materią, że mogą przejść przez Ziemię praktycznie bez przeszkód. Podczas popołudniowej ceremonii marszałek Izby Reprezentantów USA, honorowy J. Dennis Hastert Jr. uruchomi wiązkę neutrin, wysyłając pierwsze cząstki w drodze do detektora w kopalni Soudan.
Dr Alfons Weber z University of Oxford wyjaśnia: „To dla nas ekscytujący czas. Wiązka, którą teraz generujemy w Fermilabie, będzie zawierać tylko jeden rodzaj neutrin - neutrin mionowych. Po przybyciu do Dalekiego Detektora we frakcjach w kopalni Soudan sekundę później niektóre neutrina mionowe zmienią się na inne typy - neutrina tau i elektronowe. Chcemy zrozumieć, jak to robią. ”
MINOS zbudował dwa masywne detektory neutrin, z których oba są kompletne i gotowe na wiązkę. Detektor „blisko” o masie 1000 ton pobierze próbkę wiązki, gdy opuszcza Fermilab i zapewnia pomiary kontrolne. Detektor „daleko” o masie 5500 ton, pół mili pod ziemią w kopalni Soudan, zmierzy neutrina po ich przybyciu, zaledwie 2,5 milisekundy później. Detektory muszą znajdować się w dużej odległości od siebie, aby umożliwić neutrino, które poruszają się z prędkością bliską prędkości światła, czasowi oscylacji. „Porównując te dwa pomiary, będziemy mogli zbadać, jak oscylują neutrina i zapewnić najbardziej precyzyjny na świecie pomiar tego efektu za pomocą neutrin typu mionowego” wyjaśnia dr Geoff Pearce.
Prof. Ian Halliday, CEO Particle Physics and Astronomy Research Council, która finansuje prace Wielkiej Brytanii nad tym projektem, spodziewał się rewelacji z dokładnych pomiarów eksperymentu.
„Tajemnice nieuchwytnego neutrina zostaną wkrótce odkryte” - powiedział Halliday. „Po raz pierwszy będziemy w stanie zbadać zmieniający się stan tej dziwnej cząstki z niespotykaną dotąd dokładnością wynoszącą kilka procent w kontrolowanej wiązce neutrin wytworzonych w laboratorium. Jestem niezmiernie dumny z faktu, że brytyjscy naukowcy odegrali kluczową rolę w realizacji tego eksperymentu i we współpracy z międzynarodowymi kolegami będą jednymi z pierwszych na świecie, którzy zbadają jego unikalne cechy ”.
„Fizycy z całego świata próbują zrozumieć, co mówią nam te tajemnicze neutrina”, powiedział dyrektor Fermilab, Michael Witherell. „Dzisiaj wyruszamy w podróż eksploracyjną z wykorzystaniem najpotężniejszego zakładu neutrin na świecie. Jestem niezwykle dumny z tego, co ludzie z Fermilab osiągnęli, realizując projekt NuMI. Chciałbym podziękować narodowi amerykańskiemu i rządowi federalnemu za podjęcie niezbędnego zobowiązania do wspierania wielkiej nauki ”.
Oryginalne źródło: PPARC News Release
