Obrovský detektor neutrín objavuje prvé príznaky častíc z výbuchových hviezd

Neutrinos sa dajú veľmi ťažko uchopiť. Väčšina prechádza cez planétu ako svetlo cez sklo a Super-K zachytáva iba malú časť tých, ktorí ju prechádzajú. Detektor má však dobrú šancu zachytiť neutríny zo supernov, pretože by to mal byť vesmír zaplavený. Kolaps hviezdy uvoľňuje obrovské množstvá týchto častíc (odhadovaných na asi 10^58), ktoré astrofyzici nazývajú difúzne supernovy-neuttrino pozadie.

V rokoch 2018-2020 detektor Super-K podstúpil nádrž s 50 000 ton vyčistenej vody pod jedným kilometrovým skalom neďaleko Hida na centrálnom ostrove Honshu, jednoduchej, ale dôležitej modernizácii, ktorej cieľom bolo zvýšiť svoju schopnosť rozlíšiť supernovú neutrín od iných častíc.

Ak sa neutrína - presnejšie jeho anti -častíc, antineutrino - zrazí s protónom vo vode, tento protón sa môže premeniť na niekoľko ďalších častíc, neutrón a anti -elektrón. Anti -elektrón vytvára záblesk svetla, zatiaľ čo sa pohybuje vo vode pri vysokej rýchlosti, a toto svetlo je zachytené senzormi, ktoré obklopujú steny nádrže. Tento záblesk samotného svetla sa nedal rozlíšiť s svetlom generovaným neutrínami alebo antineutrínmi z mnohých ďalších zdrojov.

Počas aktualizácie vedci Super-K voda pridali soľ na báze gadolínia. To umožňuje, aby bol neutrón zachytený jadrom gadolinia pri vplyve antineutrina na vodu, ktorá uvoľňuje druhú charakteristickú energetickú sekvenciu. Fyzisti super-K, ktorí hľadajú supernovu-Neutrinos, hľadajú rýchly rad dvoch bateriek, jeden z anti-elektrónu a druhý z väzňa Neutron.

Kozmické tajomstvá riešia

Nakahata tvrdí, že sa objavia jasne niekoľko rokov, kým sa signály skutočného supernovy objavia, pretože signály s dvojitým žiarením môžu pochádzať aj z iných neutrínskych zdrojov vrátane tých, ktoré sú spôsobené kozmickými lúčmi, ktoré zasiahli atmosféru. Ale kým by sa Super-K nemal uzavrieť do roku 2029, dodáva, ak by zhromaždil dostatok údajov na zhromaždenie solídneho nároku.