في السنوات 2018-2020 خضع كاشف Super-K لخزان مع 50000 طن من المياه التي تم تنظيفها تحت صخرة كيلومتر واحد بالقرب من Hida في جزيرة Honshu المركزية ، وهي ترقية بسيطة ولكنها مهمة ، وكان هدفها زيادة قدرتها على التمييز بين النيوترونات الفائقة من الجسيمات الأخرى.
إذا كان النيوترينو - بدقة أكثر مكافحة الجسيمات ، يصطدم Antineutrino - مع بروتون في الماء ، يمكن أن يتحول هذا البروتون إلى عدد قليل من الجسيمات الأخرى ، النيوترون ومضاد الإلكترون. يخلق مضاد الإلكترون وميضًا من الضوء أثناء التحرك في الماء بسرعة عالية ، ويتم التقاط هذا الضوء بواسطة أجهزة الاستشعار التي تحيط بجدران الخزان. لا يمكن تمييز وميض الضوء وحده بالضوء الناتج عن النيوتريونات أو antineutrinos من عدد من المصادر الأخرى.
أثناء الترقية ، أضاف العلماء Super-K Water ملحًا قائمًا على الجادولينيوم. يمكّن هذا النيوترون من القبض على جوهر الجادولينيوم في تأثير Antineutrino على الماء ، والذي يطلق تسلسل الطاقة المميز الثاني. يبحث الفيزيائيون الفائقون الذين يبحثون عن supernova-neutrinos عن صف سريع من اثنين من المصابيح الكهربائية ، واحد من مضادات الإلكترون والثاني من النيوترون السجناء.
الألغاز الكونية حل
يقول Nakahata إنه سيستغرق عدة سنوات لإشارات Supernova الحقيقية للظهور بوضوح ، لأن إشارات الفقاء المزدوجة يمكن أن تأتي أيضًا من مصادر Neutrino الأخرى ، بما في ذلك تلك الناجمة عن الأشعة الكونية التي ضربت الجو. ويضيف أنه حتى يتم إغلاق Super-K بحلول عام 2029 ، في حالة قيامه بجمع بيانات كافية لجمع مطالبة قوية.
لإظهار أن النيوتريونات من الطبقات الفائقة البعيدة التي حدثت منذ مليارات من السنين لا تزال موجودة ، من شأنها أن تؤكد أن النيوتريونات هي جزيئات مستقرة ولا تتفكك في أي شيء آخر ، كما يقول ناكهااتا. هذا شيء يشتبه الفيزيائيون منذ فترة طويلة ، لكن لم يثبت أنه يثبت.
يمكن أن يوفر قياس الطيف الكامل لطاقات Supernova-Neutrinos أيضًا معلومات عن عدد الطبقات الفائقة التي حدثت على عصر مختلف من التاريخ الكوني ، كما يقول هارادا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تكشف عن عدد النجوم المنهارة التي أدت إلى وجود ثقب أسود - والذي من شأنه أن يوقف انبعاث النيوتريونات - على عكس ترك نجم النيوترون.
يقول Ignacio Tabada ، عالم فيزياء في معهد جورجيا للتكنولوجيا في أتلانتا والمتحدث باسم Igeecube-Neutrino في القطب الجنوبي ، إن لا تزال البيانات من Super-K ضعيفة جدًا بحيث لا يمكن الاكتشاف ، لكن إمكانية اكتشاف النيوتريونات المنتشرة "مثيرة للغاية". "سيوفر النيوتريونات قياسًا مستقلًا لتاريخ تكوين النجوم في الكون."
