ziemia
Autor: Dhananjay Khadilkar | dodano: 2020-05-01
Podwodne oczy

Pierwsza grupa 126 szklanych kul o średnicy piłki futbolowej, która zawisła nad dnem Morza Śródziemnego u wybrzeży Francji i Włoch, wypatruje sygnałów związanych z ciemną materią, wybuchami supernowych lub zderzeniami gwiazd neutronowych. To dopiero forpoczta znacznie większego zbioru, który zostanie rozmieszczony w ramach projektu Kilometer Cube Neutrino Telescope, czyli KM3NeT.

Celem obserwacji jest wykrycie neutrin: bardzo lekkich cząstek elementarnych, które nie mają ładunku elektrycznego. „W przeciwieństwie do cząstek promieniowania kosmicznego, neutrina nie są odchylane przez pole magnetyczne w przestrzeni międzygalaktycznej, co sprawia, że mogą spełniać rolę niezwykłych posłańców – wyjaśnia Walter Winter, nieuczestniczący w projekcie KM3NeT astrofizyk z Deutsches Elektronen Synchrotron (DESY), który zajmuje się neutrinami. – Uzupełniają one informacje, które docierają w inny sposób, na przykład za pośrednictwem promieniowania elektromagnetycznego i fal grawitacyjnych.” Neutrina przenikają na wskroś przez materię i tylko nieliczne z nią oddziałują; niezwykłe właściwości tych cząstek, które niczym duchy przemierzają Wszechświat, sprawiają, że wprost idealnie nadają się one do prowadzenia obserwacji astronomicznych.

Teleskop KM3NeT ma docelowo zająć kilometr sześcienny wody, czyli tyle, ile wynosi objętość 400 tys. basenów olimpijskich, podzieloną między dwie lokalizacje, co sprawi, że woda otaczająca detektory spełni funkcję olbrzymiej soczewki. Przeszło 6000 kul, każda wyposażona w 31 wysokoczułych detektorów, tzw. fotopowielaczy, zostanie rozmieszczonych w głębinach dzięki linom zakotwiczonym na dnie i utrzymywanym w pozycji pionowej za pomocą pływaków.

„Jest szansa, że jedno lub dwa neutrina na milion będą oddziaływać z kwarkami w jądrach atomów wodoru lub tlenu” tworzącymi cząsteczki wody, wyjaśnia Paschal Coyle z Centre de Physique des Particules de Marseille, menedżer projektu odpowiedzialny za jego aspekty fizyczne i oprogramowanie. „Neutrina docierające z kosmosu mają olbrzymią energię i procesy z ich udziałem wiążą się z emisją poruszających się bardzo szybko cząstek naładowanych.” Ponieważ ich prędkość będzie większa niż prędkość światła w wodzie, wystąpi zjawisko, które Coyle nazywa optycznym odpowiednikiem fali uderzeniowej, jaka towarzyszy przekraczaniu prędkości dźwięku przez samolot. Badacze potrafią wyznaczyć energię i kierunek pierwotnego neutrina na podstawie słabych rozbłysków, które się wtedy pojawiają, czyli tzw. promieniowania Czerenkowa, rejestrowango przez rozmieszczone w głębinach detektory.

Wśród teleskopów neutrinowych wykorzystywanych do obserwacji astronomicznych „KM3NeT zajmuje szczególną pozycję ze względu na możliwość obserwacji południowej półkuli nieba z niezrównaną rozdzielczością kierunkową i energetyczną, a także swój olbrzymi rozmiar” – wyjaśnia Winter.

Część francuska, która ma zostać ukończona w 2024 roku, będzie wykrywać neutrina niskoenergetyczne emitowane w wyniku oddziaływania promieni kosmicznych z atmosferą ziemską. Po przejściu przez Ziemię cząstki te ujawnią obraz jej wnętrza podobnie jak zdjęcie rentgenowskie. Część włoska, której ukończenie planuje się na rok 2026, skupi się na neutrinach kosmicznych pochodzących z katastrofalnych zdarzeń, jak śmierć odległych gwiazd lub obszarów zderzającej się ciemnej materii.

Co ciekawe, teleskop neutrinowy najwyraźniej widzi to, co dzieje się w dole; w tym przypadku Ziemia pełni rolę filtru, który blokuje tło w postaci strumienia cząstek kosmicznych nieustannie bombardujących naszą planetę. Neutrina jako jedyne przenikają ją na wskroś.

 

 

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 05/2020 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
05/2020
10/2019 - specjalny
Kalendarium
Maj
27
W 1919 r. amerykański hydroplan Curtiss NC-4 zakończył w Lizbonie pierwszy w historii przelot (z międzylądowaniami) przez Atlantyk.
Warto przeczytać
Pierwszy reportaż o seksie i seksualności, którego autorka sprawdza wszystko na własnej skórze. Zamieszkuje z peruwiańskim seksguru i jego sześcioma żonami. Antidotum na niewierność szuka w klubie dla swingersów.

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Dhananjay Khadilkar | dodano: 2020-05-01
Podwodne oczy

Pierwsza grupa 126 szklanych kul o średnicy piłki futbolowej, która zawisła nad dnem Morza Śródziemnego u wybrzeży Francji i Włoch, wypatruje sygnałów związanych z ciemną materią, wybuchami supernowych lub zderzeniami gwiazd neutronowych. To dopiero forpoczta znacznie większego zbioru, który zostanie rozmieszczony w ramach projektu Kilometer Cube Neutrino Telescope, czyli KM3NeT.

Celem obserwacji jest wykrycie neutrin: bardzo lekkich cząstek elementarnych, które nie mają ładunku elektrycznego. „W przeciwieństwie do cząstek promieniowania kosmicznego, neutrina nie są odchylane przez pole magnetyczne w przestrzeni międzygalaktycznej, co sprawia, że mogą spełniać rolę niezwykłych posłańców – wyjaśnia Walter Winter, nieuczestniczący w projekcie KM3NeT astrofizyk z Deutsches Elektronen Synchrotron (DESY), który zajmuje się neutrinami. – Uzupełniają one informacje, które docierają w inny sposób, na przykład za pośrednictwem promieniowania elektromagnetycznego i fal grawitacyjnych.” Neutrina przenikają na wskroś przez materię i tylko nieliczne z nią oddziałują; niezwykłe właściwości tych cząstek, które niczym duchy przemierzają Wszechświat, sprawiają, że wprost idealnie nadają się one do prowadzenia obserwacji astronomicznych.

Teleskop KM3NeT ma docelowo zająć kilometr sześcienny wody, czyli tyle, ile wynosi objętość 400 tys. basenów olimpijskich, podzieloną między dwie lokalizacje, co sprawi, że woda otaczająca detektory spełni funkcję olbrzymiej soczewki. Przeszło 6000 kul, każda wyposażona w 31 wysokoczułych detektorów, tzw. fotopowielaczy, zostanie rozmieszczonych w głębinach dzięki linom zakotwiczonym na dnie i utrzymywanym w pozycji pionowej za pomocą pływaków.

„Jest szansa, że jedno lub dwa neutrina na milion będą oddziaływać z kwarkami w jądrach atomów wodoru lub tlenu” tworzącymi cząsteczki wody, wyjaśnia Paschal Coyle z Centre de Physique des Particules de Marseille, menedżer projektu odpowiedzialny za jego aspekty fizyczne i oprogramowanie. „Neutrina docierające z kosmosu mają olbrzymią energię i procesy z ich udziałem wiążą się z emisją poruszających się bardzo szybko cząstek naładowanych.” Ponieważ ich prędkość będzie większa niż prędkość światła w wodzie, wystąpi zjawisko, które Coyle nazywa optycznym odpowiednikiem fali uderzeniowej, jaka towarzyszy przekraczaniu prędkości dźwięku przez samolot. Badacze potrafią wyznaczyć energię i kierunek pierwotnego neutrina na podstawie słabych rozbłysków, które się wtedy pojawiają, czyli tzw. promieniowania Czerenkowa, rejestrowango przez rozmieszczone w głębinach detektory.

Wśród teleskopów neutrinowych wykorzystywanych do obserwacji astronomicznych „KM3NeT zajmuje szczególną pozycję ze względu na możliwość obserwacji południowej półkuli nieba z niezrównaną rozdzielczością kierunkową i energetyczną, a także swój olbrzymi rozmiar” – wyjaśnia Winter.

Część francuska, która ma zostać ukończona w 2024 roku, będzie wykrywać neutrina niskoenergetyczne emitowane w wyniku oddziaływania promieni kosmicznych z atmosferą ziemską. Po przejściu przez Ziemię cząstki te ujawnią obraz jej wnętrza podobnie jak zdjęcie rentgenowskie. Część włoska, której ukończenie planuje się na rok 2026, skupi się na neutrinach kosmicznych pochodzących z katastrofalnych zdarzeń, jak śmierć odległych gwiazd lub obszarów zderzającej się ciemnej materii.

Co ciekawe, teleskop neutrinowy najwyraźniej widzi to, co dzieje się w dole; w tym przypadku Ziemia pełni rolę filtru, który blokuje tło w postaci strumienia cząstek kosmicznych nieustannie bombardujących naszą planetę. Neutrina jako jedyne przenikają ją na wskroś.