Нейтринная обсерватория Super-Kamiokande в Стране восходящего солнца получила относительно ординарную модернизацию, которая обязана дозволить ей заглянуть в прошедшее.
Редкоземельный элемент под заглавием гадолиний был добавлен в воду большого подземного сооружения, что сделает его наиболее чувствительным к нейтрино от наиболее дальних и старых сверхновых.
Нейтрино – это весьма легкие простые частички, которые изредка ведут взаимодействие с обыденным веществом. Таковым образом, они обычно беспрепятственно летают через большая часть предметов – практически, млрд проходят через наше тело каждую секунду. Но время от времени они сталкиваются с электронами в атомах, и при определенных обстоятельствах эти столкновения можно следить и учить.
И тут на помощь приходят такие обсерватории, как Super-Kamiokande. Сенсоры нейтрино работают идеальнее всего, когда они находятся глубоко под землей либо льдом, что дозволяет отфильтровывать другое излучение. Super-K размещен на 1 км ниже горы Икено в Стране восходящего солнца, где он обнаруживал нейтрино с 1996 года.
Активным инвентарем объекта является большой резервуар высотой 40 метров, заполненный приблизительно 50 миллионами л. сверхчистой воды, а стенки облицованы 13 000 фотоумножителями.
Когда нейтрино заходит в резервуар и ударяется о молекулу воды, оно делает крохотную вспышку света, которую усиливают фотоумножители, чтоб посодействовать оптическим детекторам поймать ее.
Эти нейтрино имеют различные «отпечатки пальцев» вспышек зависимо от их происхождения, которые могут включать Солнце, взрывы сверхновых, искусственные опыты, ядерные реакторы либо распад протонов.
Смотрите такжеФизика
Новейший мощнейший линейный ускоритель запускается в преддверии модернизации БАК
24.08.2020Астрофизика
Галлактическое танго меж весьма малым и весьма огромным
31.07.2020
Сверхновые звезды в особенности увлекательны, и хотя Super-K может обнаруживать те, которые происходят в нашей своей галактике, эти действия случаются не весьма нередко. Расширение поиска на остальные галактики может прирастить количество пойманных нейтрино, но эти наиболее дальние сигналы намного слабее и плохо выделяются на фоновом шуме.
Таковым образом, новое обновление создано для усиления нейтринных сигналов от этих дальних сверхновых.
В июле около 13 тонн соединения гадолиния было добавлено в воду сенсора, что привело к концентрации гадолиния около 0,01 процента. Некие взаимодействия нейтрино создают нейтроны, а гадолиний ведет взаимодействие с этими частичками, вызывая вспышку гамма-излучения, которую оптические датчики могут просто найти.
Ученые утверждают, что это обновление может дозволить Super-K обнаруживать нейтрино от сверхновых, которые вспыхнули еще 10 млрд лет.
Принципиально отметить, что это не оказывает негативного воздействия на обнаружение остальных нейтринных событий.
«При концентрации гадолиния 0,01% Super-Kamiokande должен обнаруживать нейтроны от столкновений нейтрино с 50-процентной эффективностью», – гласит Масаюки Накахата, управляющий проекта.
«Мы планируем прирастить концентрацию через пару лет для увеличения эффективности. Я надеюсь, что мы сможем следить нейтрино от старых сверхновых в течение пары лет».
Ученые утверждают, что это обновление может дозволить Super-K обнаруживать нейтрино от сверхновых, которые вспыхнули 10 млрд лет. Это могло бы обучить нас больше о физике простых частиц и дальной истории Вселенной.
Источник: