Ciemna materia - eksperyment
Neutrina są to bardzo lekkie cząstki elementarne, o których wiadomo, że istnieją. W tej chwili miliardy z nich strzelają przez każdy centymetr kwadratowy ciała.
Fizyk lekkich cząstek Leiden Aleksiej Boyarsky ma nadzieję wygenerować neutrina w tych cząstkach elementarnych w ogromnych ilościach, aby je wykryć i zbadać ich właściwości. Może to nawet umożliwić odkrycie inego, jeszcze bardziej samotnego neutrina, cząstki kandydata do tajemniczej ciemnej materii.
Jest to niewidzialna forma materii grawitacyjnej, która sprawia, że galaktyki są znacznie cięższe niż jest wyliczane tylko z widzianej materii jaką są gwiazdy.
Ukryte cząstki
Chodzi o to, aby użyć SPS, akceleratora startowego, który przyspiesza cząstki do Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC), podziemnego, 27-kilometrowego akceleratora pierścieniowego w pobliżu Genewy. Zwykle SPS jest tylko pierwszym etapem. Część tych przyspieszonych cząstek jest przenoszona do akceleratora LHC, aby przyśpeszyć je do bardzo wysokich energii.
Boyarsky: "Ale większość cząstek SPS nie jest w ogóle używana. Mogą one być kierowane do SHiP." SHiP (skrót od "szukaj ukrytych cząstek") to gigantyczny detektor neutrin, który może być zbudowany w trakcie tego dziesięciolecia.
"LHC jest zoptymalizowany pod kątem przesuwania granicy energetycznej, ale chcemy przesunąć granicę intensywności", mówi Boyarsky. Intensywność jest liczbą cząstek generowanych na sekundę. Im więcej cząstek tym więcej kolizji, tym więcej neutrin jest generowanych, a im więcej neutrin, tym większe szanse na wykrycie jednego z nich.
Trzy smaki
SHiP będzie kosztować około 200 milionów euro, a jego projekt i finansowanie są nadal analizowane. 17 marca CERN zatwierdził budowę innego detektora o nazwie SND@LHC.
"To bardzo dobra wiadomość", mówi Boyarsky, "SND@LHC jest eksperymentem pionierskim, w celu zbadania różnych części SHiP". SND@LHC użyje kolizji LHC jako źródła neutrina i będzie kosztować około 1 procenta SHiP. Może być zbudowany w nieużywanym tunelu w odległości 480 m od LHC, gdzie będzie mógł już badać fizykę neutrin.
Boyarsky: "LHC produkuje neutrina o różnych energiach. Fizyka mówi nam, że im wyższa energia, tym większa szansa na wykrycie neutrina."
