Ogni secondo collassa una stella massabile da qualche parte nell'universo osservabile e solves a supernova explosion from . According to physicists, the Observatory Super-Kamiokande in Japan could now have a steady stream of neutrinos from these disasters Raccogli , che potrebbe equivalere a alcune scoperte all'anno

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Sull'ultimo Neutrino 2024

particelle fugaci

Neutrinos sono estremamente difficili da capire. La maggior parte attraversa il pianeta come la luce attraverso il vetro e Super-K cattura solo una piccola parte di coloro che lo attraversano. Tuttavia, il rilevatore ha buone possibilità di catturare neutrini dalle supernovae perché l'universo dovrebbe essere invaso da esso. Il crollo di una stella rilascia enormi quantità di queste particelle (stimate su circa 10^58), che gli astrofisici chiamano sfondo diffuso Supernova-Neutrino.

Finora, tuttavia, nessuno è stato in grado di dimostrare questo background. I neutrini erano solo

Negli anni 2018-2020 il rivelatore Super-K ha subito un carro armato con 50.000 tonnellate di acqua pulita sotto un chilometro vicino a Hida sull'isola centrale di Honshu, un semplice ma importante aggiornamento, il cui obiettivo era aumentare la sua capacità di distinguere i neutrini di supernova da altre particelle.

Se un neutrino - più precisamente la sua anti -particella, un antineutrino - si scontra con un protone nell'acqua, questo protone può convertirsi in alcune altre particelle, un neutrone e un anti -elettrone. L'anti -elettrone crea un lampo di luce mentre si muove nell'acqua ad alta velocità e questa luce viene catturata dai sensori che circondano le pareti del serbatoio. Questo flash di luce da solo non poteva essere distinto con la luce generata da neutrini o antineutrino da un numero di altre fonti.

Durante l'aggiornamento, gli scienziati Super-K Water hanno aggiunto un sale a base di gadolinio. Ciò consente di catturare i neutroni dal nucleo di gadolinio nell'impatto di un antineutrino sull'acqua, che rilascia una seconda sequenza di energia caratteristica. I fisici Super-K in cerca di supernova-neutrinos sono alla ricerca di una rapida riga di due torce, una dell'anti-elettrone e il secondo del neutrone prigioniero.

misteri cosmici risolvere

Nakahata afferma che ci vorranno diversi anni per emergere chiaramente segnali di Supernova, poiché i segnali a doppio flash possono anche provenire da altre fonti di neutrini, comprese quelle causate da raggi cosmici che colpiscono l'atmosfera. Ma fino a quando Super-K non dovrebbe chiudere entro il 2029, aggiunge, se avesse raccolto dati sufficienti per raccogliere un solido reclamo.

; , che dovrebbe essere completato intorno al 2027, potrebbe migliorare enormemente i risultati di Super-K. In primo luogo, Hyper-K sarà riempito con acqua pura, ma "tutti i componenti del rivelatore sono progettati per essere compatibili con il gadolinio", che potrebbe successivamente essere aggiunto, afferma Francesca Di Lodovico, fisico del King's College London e co-spumellano per il progetto.

Per dimostrare che esistevano ancora neutrini di supernova lontane che si sono svolte in miliardi di anni fa, confermerebbero che i neutrini sono particelle stabili e non si disintegrano in nient'altro, afferma Nakahata. Questo è qualcosa che i fisici hanno sospettato da tempo, ma non si è dimostrato dimostrare.

La misurazione dell'intero spettro delle energie della supernova-neutrinos potrebbe anche fornire informazioni su quante supernova hanno avuto luogo in varie epoche di storia cosmica, afferma Harada. Inoltre, potrebbe rivelare quante stelle crollate hanno provocato un buco nero - che avrebbe fermato l'emissione di neutrini - in contrasto per lasciare indietro una stella di neutroni.

I dati di Super-K sono ancora troppo deboli per rivendicare una scoperta, ma la possibilità di scoprire i neutrini diffusi è "estremamente eccitante", afferma Ignacio Tabada, fisico presso il Georgia Institute of Technology di Atlanta e portavoce dell'osservatorio Icecube-Neutrino al Pole South. "I neutrini fornirebbero una misurazione indipendente per la storia della formazione di stelle nell'universo."