Vedci to nazývajú „duchová častica“. Nemá takmer žiadnu hmotu, vyvíja rýchlosť blízku rýchlosti svetla a skrýva sa pred výskumníkmi po celom svete už tri desaťročia v rade. Hovoríme o neutrínach, ktorých fyzici teraz bijú v laboratóriách od Pakistanu po Švajčiarsko. Neutrína sa tvoria, keď sa rádioaktívne prvky rozkladajú. Sú na slnku, iných hviezdach, dokonca aj v našich telách. Neutrino prechádza bez problémov veľkým množstvom hmoty. Ako teda vedci študujú túto nepolapiteľnú časticu?
GERDA
Tento sofistikovaný prístroj, GERmanium Detector Array (GERDA), pomáha vedcom pochopiť, prečo vôbec existuje. GERDA hľadá neutrína monitorovaním elektrickej aktivity vo vnútri čistých germániových kryštálov izolovaných hlboko pod horou v Taliansku. Vedci pracujúci s GERDA dúfajú, že nájdu veľmi zriedkavý druh rádioaktívneho rozpadu. Keď Veľký tresk splodil náš vesmír (pred 13,7 miliardami rokov), malo sa vytvoriť rovnaké množstvo hmoty a antihmoty. A keď sa zrazí hmota a antihmota, navzájom sa ničia a nezostanú nič iné ako čistá energia. Tak odkiaľ sme prišli? Ak vedci dokážu odhaliť tieto známky úpadku, znamenalo by to, že neutrino je častice a zároveň aj antičastice. Takéto vysvetlenie samozrejme odstráni väčšinu otázok, ktoré nás zaujímajú.
SNOLAB
Kanadské observatórium Sudbury Neutrino (SNO) je pochované asi dva kilometre pod zemou. Divízia SNO + skúma neutrína zo Zeme, Slnka a dokonca aj supernovy. Srdcom laboratória je obrovská plastická guľa naplnená 800 tonami špeciálnej kvapaliny nazývanej tekutý scintilátor. Guľa je obklopená škrupinou vody a držaná na mieste lanami. Celá vec je riadená radom 10 000 extrémne citlivých detektorov svetla nazývaných fotonásobičové trubice (PMT). Keď neutrína interagujú s inými časticami v detektore, scintilátor kvapaliny sa rozsvieti a PMT údaje prečíta. Vďaka pôvodnému detektoru SNO vedci teraz vedia, že najmenej tri rôzne druhy neutrín alebo „príchute“sa dajú prepravovať tam a späť v časoprostore.
Propagačné video:
Ľadová kocka
A to je najväčší detektor neutrín na svete. IceCube, ktorý sa nachádza na južnom póle, využíva 5 160 senzorov rozmiestnených po miliarde ton ľadu. Cieľom je získať vysokoenergetické neutrína z extrémne násilných kozmických zdrojov, ako sú vybuchujúce hviezdy, čierne diery a neutrónové hviezdy. Keď neutrína vtrhnú do molekúl vody v ľade, uvoľnia vysokoenergetické erupcie subatomárnych častíc, ktoré môžu prejsť niekoľko kilometrov. Tieto častice sa pohybujú tak rýchlo, že vyžarujú krátky kužeľ svetla nazývaný Cherenkovský kužeľ. Vedci dúfajú, že získané informácie využijú na rekonštrukciu cesty neutrín a určenie ich zdroja.
Daya bay
Experiment s neutrínmi sa odohráva v troch obrovských halách, ktoré sú pochované v horách Daya Bay v Číne. Šesť valcových detektorov, z ktorých každý obsahuje 20 ton scintilátora kvapaliny, je zoskupených v halách a obklopených 1 000 PMT. Utopili sa v bazénoch čistej vody a blokovali akékoľvek okolité žiarenie. Blízka skupina šiestich jadrových reaktorov vydáva každú sekundu milióny štvornásobkov neškodných elektronických antineutrín. Tento prúd antineutrínu interaguje s kvapalinovým scintilátorom a vydáva krátke záblesky svetla, ktoré zachytáva PMT. Zátoka Daya bola postavená na štúdium neutrínových kmitov.