A világegyetem titkainak nyomában a tenger mélyén és a föld alatt

A tenger mélyén fognák fel az apró részecskéket Görögország partjainál
Kétezer évvel azelőtt, hogy bizonyították volna az atomok létezését, az ókori görögök már feltételezték, hogy léteznek. Görögországnak most se kell szégyenkeznie, ha a tudományokról van szó. Az ország délnyugati részén található Püloszban futó NESTOR program keretében  egy olyan teleszkóp fejlesztésén dolgoznak, amely a Földközi-tenger mélyére helyezve segíthet a neutrínók feltérképezésében, és a világegyetem titkainak megfejtésében.

A neutrínók „a legkisebb emberileg elképzelhető entitások” ‒ magyarázza dr. Frederick Reines amerikai fizikus. A neutrínók fénysebességgel közlekednek, nem hat rájuk a mágneses mező ereje, és a Földön keresztülszáguldva értékes információkat szállítanak távoli asztrofizikai forrásokról. Ha sikerül többet megtudni róluk, akkor jobban megérthető univerzumunk eredete és működése is.

A neutrínók pontos bemérése azonban több nehézségbe ütközik, ugyanis a Földet érő kozmikus sugarak megzavarhatják a méréseket. Ezt a zavaró körülményt próbálják meg kiküszöbölni egy mélytengeri teleszkóppal, amely a víz kozmikus sugarakat blokkoló védőburka alatt végezné a méréseket.
Ha a teleszkóp elkészül, azt a Peloponnészosz félszigettől 30 km-re, 5200 méter mélységben helyezik el a Földközi-tengerben.

Üvegkatedrális a föld alatt – a Super-Kamiokande neutrínóobszervatórium

Super-Kamiokande egy neutrínóobszervatórium Japánban. A napneutrínók, a légköri neutrínók és a protonbomlás tanulmányozására építették, de alkalmas a Tejútrendszeren belüli szupernóvákból származó neutrínók észlelésére is. A Super-Kamiokande 1000 méterrel a földfelszín alatt helyezkedik el a Mozumi bányában (Kamioka Mining and Smelting Co.), Japán Gifu megyéjében.


50000 tonna tiszta vizet tartalmaz, melyet nagyjából 11146 darab 20 inch átmérőjű fotoelektron-sokszorozó vesz körbe. Henger alakú, mely 42 m magas és 39 m átmérőjű. A neutrínó kölcsönhatva a víz egy atommagjának protonjával vagy neutronjával létrehozhat egy a vízbeli fénysebességnél gyorsabban mozgó részecskét: müont vagy elektront. Az így keletkezett részecske Cserenkov-sugárzását figyelik a fotoelektron-sokszorozók. A gyors részecske egy kúp alakban bocsát ki fényt, melynek a vetületét észleljük a tartály falán (ábra). A különböző felvillanásmintázatokból derül ki a bejövő neutrínó iránya és típusa.

Hogy ne zavarják az eredményt, a kívülről jövő részecskéket egy külső detektor figyeli (vétó), amely 2 méter vastag vízfalból áll, melyet 1857 darab 8 inch átmérőjű fotoelektron-sokszorozó figyel. A detektor a belül keletkező nagy energiájú elektronokat és müonokat (beleértve antirészecskéiket is) figyeli.

1982-ben kezdődött meg az elődjének, a Kamioka obszervatóriumnak (Tokiói Egyetem) az építése és 1983 áprilisában lett kész. Célja a proton bomlásának vizsgálata volt, mely a részecskefizika egyik legalapvetőbb kérdése. 1985-ben kezdődött a detektor átépítése, hogy kozmikus eredetű neutrínókat is észlelni tudjon. Jobb hatásfokú neutrínóészleléshez és a protonbomlás további vizsgálatához nagyobb érzékenységre volt szükség. Ez vezetett a tízszer nagyobb térfogatú Super-Kamiokande megépítéséhez, mely 1996-ban kezdte meg működését.


2001. november 12-én több ezer fotoelektron-sokszorozó láncreakciószerűen berobbant. (A berobbanó detektorok nyomáshulláma összetörte a szomszédos detektorokat is.) A detektort részben újjáépítették nagyjából 5000 olyan fotoelektron-sokszorozóval, amelynek a burkolata megakadályozza a láncreakció megismétlődését.
















Forrás: 
http://www.europarl.europa.eu/news/hu/news-room/content/20140715STO52452/html/NESTOR-a-vil%C3%A1gegyetem-titkainak-nyom%C3%A1ban-a-tenger-m%C3%A9ly%C3%A9n
http://www.erdekesvilag.hu/uvegkatedralis-a-fold-alatt-a-super-kamiokande-neutrinoobszervatorium/