Zinātnieki to sauc par "spoku daļiņu". Tam gandrīz nav masas, tas attīstās tuvu gaismas ātrumam un jau trīs gadu desmitus pēc kārtas slēpjas no pētniekiem visā pasaulē. Mēs runājam par neitrīniem, kurus fiziķi tagad pukst laboratorijās no Pakistānas uz Šveici. Radioaktīvo elementu sadalīšanās laikā veidojas neitrīni. Viņi atrodas saulē, citās zvaigznēs un pat mūsu pašu ķermenī. Neitrīno bez grūtībām iziet cauri milzīgam vielas daudzumam. Tātad, kā zinātnieki pēta šo nenotveramo daļiņu?
GERDA
Šis sarežģītais aparāts, GERmanium detektoru bloks (GERDA), palīdz zinātniekiem saprast, kāpēc mēs vispār eksistē. GERDA meklē neitrīnus, novērojot elektrisko aktivitāti tīru germānijas kristālu iekšpusē, kas izolēti dziļi zem kalna Itālijā. Zinātnieki, kas strādā ar GERDA, cer atrast ļoti reti sastopamu radioaktīvās sabrukšanas veidu. Kad Lielais sprādziens nāca klajā ar mūsu Visumu (pirms 13,7 miljardiem gadu), vajadzēja izveidoties vienādam matērijas un antimateriāla daudzumam. Un, kad matērija un antimateriāls saduras, viņi iznīcina viens otru, neatstājot neko citu kā tīru enerģiju. Tātad, no kurienes mēs nācām? Ja zinātnieki var atklāt šīs sabrukšanas pazīmes, tas nozīmētu, ka neitrīno ir daļiņa un antidaļiņa vienlaikus. Protams, šāds skaidrojums noņems lielāko daļu jautājumu, kas mūs interesē.
SNOLAB
Kanādas Sudbury Neutrino observatorija (SNO) ir apglabāta aptuveni divu kilometru pazemē. SNO + nodaļa pēta neitrīnus no Zemes, Saules un pat supernovām. Laboratorijas sirds ir milzīga plastmasas lode, kas piepildīta ar 800 tonnām īpaša šķidruma, ko sauc par šķidruma scintilatoru. Sfēru ieskauj ūdens apvalks, un to tur ar virvēm. Visu to kontrolē ar 10 000 ārkārtīgi jutīgu gaismas detektoru masīvu, ko sauc par fotokomplikatora lampām (PMT). Kad neitrīni mijiedarbojas ar citām detektorā esošajām daļiņām, šķidruma scintilators tiek izgaismots, un PMT nolasa datus. Pateicoties oriģinālajam SNO detektoram, zinātnieki tagad zina, ka vismaz trīs dažādu veidu neitrīnu jeb "aromātu" kosmosa laikā ir iespējams transportēt uz priekšu un atpakaļ.
Reklāmas video:
Ledus gabals
Un tas ir lielākais neitrīno detektors pasaulē. IceCube, kas atrodas dienvidu polā, izmanto 5160 sensorus, kas sadalīti vairāk nekā miljarda tonnu ledus. Mērķis ir iegūt augstas enerģijas neitrīnus no ārkārtīgi vardarbīgiem kosmiskiem avotiem, piemēram, eksplodējošām zvaigznēm, melnajiem caurumiem un neitronu zvaigznēm. Kad neitrīni nonāk ledus ūdens molekulās, tie izdala subatomisko daļiņu augstas enerģijas izvirdumus, kas var nobraukt vairākus kilometrus. Šīs daļiņas pārvietojas tik ātri, ka izstaro īsu gaismas konusu, ko sauc par Čerenkova konusu. Zinātnieki cer iegūto informāciju izmantot, lai rekonstruētu neitrīno ceļu un noteiktu tā avotu.
Dajas līcis
Neitrīno eksperiments notiek uzreiz trīs milzīgās zālēs, kas ir aprakti Dajas līča kalnos, Ķīnā. Seši cilindriski detektori, katrs satur 20 tonnas šķidrā scintilatora, ir sagrupēti zālēs un ieskauj 1000 PMT. Viņi noslīkst tīra ūdens baseinos, bloķējot apkārtējo starojumu. Tuvumā esošā sešu kodolreaktoru grupa katru sekundi iznīcina miljoniem kvadriljonu nekaitīgu elektronisko antineutrīnu. Šī antineutrino plūsma mijiedarbojas ar šķidruma scintilatoru, izstarojot īsus gaismas zibspuldzes, ko uzņem PMT. Daya Bay tika uzcelta, lai pētītu neitrīno svārstības.