Jump to content
Sign in to follow this  
Maćko8911

Neutrino pp.

Recommended Posts

Gdy głęboko we wnętrzu Słońca dochodzi do połączenia się protonów w pary, powstają cięższe atomy, a w czasie tego procesu emitowane są m.in. neutrina. Naukowcy sądzą, że taka reakcja to pierwszy krok całego ciągu wydarzeń, w wyniku których Słońce produkuje 99% energii. Dotychczas jednak nie znaleziono bezpośrednich dowodów na to, by przypuszczenia takie były prawdziwe.


Teraz, po raz pierwszy w historii, odnotowano neturina pochodzące z podstawowych reakcji protonów we wnętrzu naszej gwiazdy macierzystej.


Neutrina są niezwykle trudne do zaobserwowania, gdyż niemal nigdy nie wchodzą w interakcje z materią. Obliczenia wykazują, że w ciągu sekundy na każdy centymetr kwadratowy Ziemi pada około 65 miliardów neutrin ze Słońca. Mimo to dopiero po długich poszukiwaniach udało się zanotować pierwsze z nich. Zostały one zauważone w urządzenie Borexino we włoskim Laboratorium Narodowym Gran Sasso. Wick Haxton, fizyk z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley mówi, że nikt nie kwestionował istnienia neutrin pp, czyli pochodzących z kolizji protonów. Pod znakiem zapytania stawiano natomiast możliwość zbudowania urządzenia, które je wychwyci.


W Borexino używa się płynnego scyntylatora, który emituje światło gdy zostanie pobudzony. Scyntylator umieszczony jest w wielkiej sferze otoczonej płaszczem z 1000 ton wody, a całość znajduje się 1,4 kilometra pod powierzchnią Ziemi. W ten sposób uzyskano warstwę ochronną, która ma zatrzymać wszystko oprócz neutrin. Podczas rozpadu prowadzi on do rozbłysku scyntylatora, a właściwości tego rozbłysku są bardzo podobne do rozbłysku powodowanego interakcją z neutrino pp. Naukowcy musieli więc szukać niewielkich różnic energii, które występują między oboma rodzajami rozbłysków. Jednak raz na jakiś czas dochodzi jednocześnie do rozpadu dwóch atomów węgla 14 i wówczas rozbłysk jest identyczny jak przy neutrino pp. Naukowcy pracujący przy Borexino opracowali nową metodą obserwacji rozbłysków i badali je przez wiele lat, by w końcu zyskać pewność, że zaobserwowano neutrino pp.


Potwierdzenie istnienia tej cząstki to jednocześnie potwierdzenie ważności głównych modeli teoretycznych opisujących Słońce. Znalezienie niskoenergetycznego neutrino pp – słoneczne neutrina wysokoenergetyczne obserwowano już wcześniej – dopełnia wiedzę o ciągu reakcji zachodzących w naszej gwieździe. Pozwala też na udoskonalenie eksperymentów dotyczących neutrin i dalsze, bardziej skuteczne, ich poszukiwanie.


Neutrina występują w trzech odmianach, zwanych zapachami. To neutrina elektronowe, mionowe i taonowe. Ich niezwykłą cechą jest możliwość zmiany, oscylacji, jednego rodzaju w drugi. Wydaje się, że wszystkie neutrina pochodzące ze Słońca rodzą się jako elektronowe, ale zanim dotrą na Ziemię część z nich zmienia się w mionowe bądź taonowe. Każdy z zapachów neutrino ma nieco inną masę. Obecnie najważniejszym zadaniem stojącym przed uczonymi badającymi neutrina jest właśnie precyzyjne określenie masy poszczególnych zapachów. Różnice w masie są bowiem najważniejszym czynnikiem decydującym o oscylacjach.


Oprócz Borexino ważnymi ośrodkami badań nad neutrino są Sudbury Neutrino Observatory w kanadyjskim Ontario oraz japoński Super-Kamiokande. Za osiem lat w Fermi National Accelerator Laboratory ma zostać uruchomiony Long-Baseline Neutrino Experiment (LBNE), który będzie badał oscylacje neutrin podczas przejścia przez materię. Generowane tam neutrino będą wystrzeliwane w kierunku Sanford Underground Research Facility w Południowej Dakocie. Podczas 1285-kilometrowej podróży pod Ziemią wiele z nich będzie oscylowało, a uczeni chcą właśnie te oscylacje zbadać i określić, które zapachy neutrin są lżejsze, a które cięższe.


  • Like 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

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 – 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 neutrin. Te cząstki tak rzadko wchodzą w interakcje z materią, że każda zaobserwowana interakcja jest ważnym wydarzeniem.


Neutrino występują w trzech odmianach, tzw. zapachach. Istnieją neutrino 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 neutrino mionowego w elektronowe. Jeśli uda się poznać naturę neturino 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 neutrino, a przynajmniej stwierdzić, które z nich jest najcięższe.


Badania nad neutrino 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.



Źródło: http://kopalniawiedzy.pl/NOvA-neutrino-Fermilab,21159


Share this post


Link to post
Share on other sites

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 – NOvA został zakończony w terminie

 

wątpię czy eksperyment może powstać, można go najwyżej rozpocząć, chociaż może chodzi też o powstanie urządzeń, bo "najpotężniejszy eksperyment" brzmi jakoś niedorzecznie.

w dodatku pisanie w momencie jego rozpoczęcia, że został zakończony to kolejny przykład na to, że dobór słów bywa ważny, ukończono budowę instalacji a nie eksperyment.

  • Like 2

Share this post


Link to post
Share on other sites

:huh: autor raczej miał na myśli że, zakończono budowę która rozpocznie eksperyment.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

  • Our picks

    • Zdjęcie Czarnej Dziury - dzisiaj o 15:00
      Pamiętajcie, że dzisiaj o 15:00 poznamy obraz Czarnej Dziury. Niezależnie od tego, jak bardzo będzie ono spektakularne (lub wręcz przeciwnie - parę pikseli), trzeba pamiętać, że to ogromne, wręcz niewyobrażalne, osiągnięcie cywilizacji. Utrwalić coś tak odległego i małego kątowo, do tego wykorzystując mega sprytny sposób (interferometria radiowa), ...no po prostu niewyobrażalne. EHT to przecież wirtualny teleskop wielkości planety. Proste?
        • Love
        • Like
      • 144 replies
    • Amatorska spektroskopia supernowych - ważne obserwacje klasyfikacyjne
      Poszukiwania i obserwacje supernowych w innych galaktykach zajmuje wielu astronomów, w tym niemałą grupę amatorów (może nie w naszym kraju, ale mam nadzieję, że pomału będzie nas przybywać). Odkrycie to oczywiście pierwszy etap, ale nie mniej ważne są kolejne - obserwacje fotometryczne i spektroskopowe.
        • Like
      • 4 replies
    • Odszedł od nas Janusz Płeszka
      Wydaje się nierealne, ale z kilku źródeł informacja ta zdaje się być potwierdzona. Odszedł od nas człowiek, któremu polskiej astronomii amatorskiej możemy zawdzięczyć tak wiele... W naszym hobby każdy przynajmniej raz miał z nim styczność. Janusz Płeszka zmarł w wieku 52 lat.
        • Sad
      • 161 replies
    • Małe porównanie mgławic planetarnych
      Postanowiłem zrobić taki kolaż będący podsumowaniem moich tegorocznych zmagań z mgławicami planetarnymi a jednocześnie pokazujący różnice w wielkości kątowe tych obiektów.
      Wszystkie mgławice na tej składance prezentowałem i opisywałem w formie odrębnych tematów na forum więc nie będę się rozpisywał o każdym obiekcie z osobna - jak ktoś jest zainteresowany szczegółami bez problemu znajdzie fotkę danej mgławicy na forum.
        • Love
        • Thanks
        • Like
      • 29 replies
    • SN 2018hhn - "polska" supernowa w UGC 12222
      Dziś mam przyjemność poinformować, że jest już potwierdzenie - obserwacja spektroskopowa wykonana na 2-metrowym Liverpool Telescope (La Palma, Wyspy Kanaryjskie). Okazuje się, że mamy do czynienia z supernową typu Ia. Poniżej widmo SN 2018hhn z charakterystyczną, silną linią absorpcyjną SiII.
        • Thanks
        • Like
      • 11 replies
×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.