 Нейтрино, субатомные остатки ранней Вселенной, являются высокоэнергетическими частицами, которые проходят почти со скоростью света через всю материю - нашу планету, наши тела - в то же время редко взаимодействуя с другой материей. Большинство из них родились в начале, почти 14 миллиардов лет назад. В настоящее время они более постоянно производится в ядерных реакциях звезд, в ядерных реакторах и в ускорителях частиц, используемых для экспериментов.
Эти призрачные частицы имеют повышенный интерес для физиков, потому что они могут помочь в понимании того, как возникла Вселенная; как в первые мгновения после Большого взрыва, веществу удалось уничтожить антивещество, позволяя вселенной частиц слиться и образовать атомы, молекулы, элементы и соединения, что в конечном счете привело к появлению галактик, черных дыр, планет и - на одной планете, по крайней мере - жизни.
Физики из Университета физики высоких энергий Лаборатории Вирджинии глубоко вовлечены в нейтринный эксперимент, чтобы помочь в ответе, как и почему материя возникла вообще. Они изготовлены ключевые компоненты для эксперимента, и их исследования в конечном итоге могут помочь решить множество вопросов о материи Вселенной, и, возможно, даже о тайнах темной энергии, которая может составлять до 68 или более процентов вселенной. Они пытаются ответить на фундаментальные и чрезвычайно трудные для ответа вопросы о всех физических процессах, которые до сих пор продолжаются в активной вселенной.
Используя грант в $ 2,5 млн, ученые спроектировали и построили систему, которая приводится в действие электроникой 14000-тонного детектора частиц, используемого для проекта.
Компоненты являются частью вновь введенного луча нейтрино и эксперимента, состоящего из двух массивных детекторов частиц. Ускоритель посылает нейтрино через детекторы, позволяя ученым заглянуть, как они меняются, как они путешествуют, и ловить их редкие взаимодействия с веществом. Наблюдая поведение нейтрино и антинейтрино, они смогут пролить свет на асимметрию, которая вызвала обилие материи над антиматерией.
В течение следующих шести лет, лаборатория пошлет десятки тысяч миллиардов нейтрино каждую секунду в пучке, направленном на оба детектора, и ученые рассчитывают поймать только несколько взаимодействий в день.
Из этих данных, ученые надеются узнать больше о том, как и почему нейтрино изменяются между одним типом и другим. Эти три типа - мюон, электрон и тау-нейтрино. NOVA специально предназначен для изучения превращения мюонных нейтрино в электронные нейтрино.
Если будет установлено, что нейтрино и антинейтрино изменяются по-разному от одного типа к другому, это позволит объяснить процесс, который произошел в ранней Вселенной, чтобы произвести небольшое обилие материи над почти равным количеством антиматерии.
Эксперименты будут проводиться в течение шести лет. Сортировка по данным с быстродействующих компьютеров для взаимодействий и их последствий будет продолжаться в течение многих дополнительных лет
|
