بزرگ‌ترین آشکارساز نوترینو جهان در اعماق زمین در چین شروع به کار کرد

به‌تازگی یک آشکارساز نوترینو جدید در چین شروع به جمع‌آوری داده کرده و امید می‌رود در طول ۱۰ سال آینده بتواند روزانه بین ۴۰ تا ۶۰ نوترینو را شناسایی کند و اطلاعات مفیدی ارائه دهد.

به گزارش ساینس آلرت، نوترینوها به دلیل شرایط شناسایی بسیار سخت خود، یکی از مرموزترین ذرات در مدل استاندارد هستند. با وجود اینکه ۴۰۰ تریلیون نوترینو که در خورشید تولید می‌شوند هر ثانیه از بدن یک انسان عبور می‌کنند، این ذرات به ندرت با ماده معمولی تعامل دارند و همین موضوع باعث شده درک هر چیزی درباره آنها دشوار باشد.

چین بزرگ‌ترین آشکارساز نوترینوی جهان را راه‌اندازی کرده است

آشکارساز جدید چین که با نام رصدخانه نوترینوی زیرزمینی جیانگمن یا JUNO شناخته می‌شود، بین دو نیروگاه هسته‌ای یانجیان و تایشان قرار گرفته است. هر دوی این نیروگاه‌های شکافت هسته‌ای علاوه‌بر نوترینوهای تولیدشده توسط خورشید، نوترینوهای مصنوعی نیز تولید می‌کنند. به این معنی که کل منطقه باید پر از ذراتی باشد که به‌سختی با ماده تعامل دارند. همچنین آشکارساز JUNO در عمق ۷۰۰ متری زیر زمین ساخته شده است.

این آشکارساز توسط یک آشکارساز دیگر به نام Top Tracker پوشانده شده است که یک استخر آب خالص به عمق ۴۴ متر را دربرمی‌گیرد. وظیفه آن این است که هر ذره سرگردانی را که ممکن است تا این آشکارساز پایین بیاید، شناسایی کند. در نهایت، این سیستم نمی‌تواند از رسیدن آنها جلوگیری کند، اما می‌تواند اثر داده‌ای احتمالی آن‌ها را حذف کند. این اثر داده‌ای زمانی رخ می‌دهد که یک ذره به سوسوزن مایع (Liquid scintillator) داخل یک کره برخورد کند.

ترکیب داده‌های تمام آشکارسازهای نوری مختلف به دانشمندان امکان می‌دهد تا برخی از ویژگی‌های فیزیکی نوترینوها را بررسی کنند، از جمله اینکه آیا تفاوتی بین سه نوع آن‌ها وجود دارد یا خیر. این سه نوع عبارت‌اند از نوترینوی الکترون، نوترینوی میون و نوترینوی تائو که هر کدام ویژگی‌های کمی متفاوتی دارند و قادرند بین انواع مختلف جابه‌جا شوند.

یکی از اهداف اصلی آشکارساز JUNO درک جرم هر یک از این نوترینوها است، اما باتوجه‌به دشواری این کار، محققان حداقل امیدوارند بتوانند سلسله‌مراتب جرم‌ها را تعیین کنند.