Zakończono budowę eksperymentu NOvA

[KopalniaWiedzy.pl 320]

Po pięciu latach pracy amerykański Departament Energii ogłosił powstanie najpotężniejszego w USA i najdłuższego na świecie eksperymentu do badania neutrino. Sukces jest tym większy, że – w przeciwieństwie do olbrzymiej części wielkich projektów realizowanych z budżetu państwa – NOvA został zakończony w terminie i wydano nań mniej pieniędzy niż przewidziano w budżecie.

 

NOvA składa się z dwóch potężnych wykrywaczy neutrin oddalonych od siebie o 800 kilometrów. Używa też najpotężniejszego ziemskiego źródła neutrin, które są generowane w Fermi National Accelerator Laboratory. Wiązka wysyłana jest do północnej Minnesoty. Najpierw przechodzi przez położony w pobliżu Fermilab 300-tonowy wykrywacz, a na końcu swojej drogi trafia do ważącego 14 000 ton wykrywacza w Ash River w pobliżu granicy z Kanadą. Porównanie neutrin z obu wykrywaczy pozwoli zbadać, w jaki sposób zmieniają się one w czasie i przestrzeni.

 

Przez najbliższe sześć lat Fermilab będzie wysyłało przez oba detektory dziesiątki bilionów neutrin na sekundę. Naukowcy mają nadzieję, że codziennie w detektorze w Ash River uda się przechwycić kilka z nich. Te cząstki tak rzadko wchodzą w interakcje z materią, że każda zaobserwowana interakcja jest ważnym wydarzeniem.

 

Neutrina występują w trzech odmianach, tzw. zapachach. Istnieją neutrina elektronowe, taonowe i mionowe. Cząstki oscylują, czyli zmieniają się, pomiędzy tymi zapachami. NOvA ma pozwolić na odkrycie przyczyn oscylacji. Eksperyment został zaprojektowany przede wszystkim do badania przejścia neutrina mionowego w elektronowe. Jeśli uda się poznać naturę neturin być może dowiemy się, dlaczego wszechświat jest zbudowany z materii i dlaczego cała materia nie uległa anihilacji wskutek spotkania z antymaterią po Wielkim Wybuchu. Być może uda się też określić masy poszczególnych zapachów neutrin, a przynajmniej stwierdzić, które z nich jest najcięższe.

 

Badania nad neutrinami to dla Fermilab jedno z głównych zadań na przyszłość i ważna część światowych badań nad fizyką cząstek - mówi dyrektor laboratorium Nigel Lockyer. Dotychczas Fermilab było znane głównie z niezwykle zasłużonego dla nauki Tevatronu. Teraz może jeszcze bardziej przysłużyć się nauce, gdyż ma do dyspozycji wyjątkowe urządzenia. Detektor w Minnesocie to prawdopodobnie największa wolnostojąca konstrukcja z tworzyw sztucznych. Liczy 61 metrów długości, 15 metrów wysokości i 15 metrów szerokości. Oba wykrywacze zostały wykonane z PCV. Oba wypełniono ciekłym scyntylatorem, który emituje światło gdy wejdzie w interakcję z neutrino. Światło to jest przesyłane do systemu zbierającego dane, a ten tworzy trójwymiarowy obraz interakcji, który jest następnie analizowany przez naukowców.