La 1.000 de metri adâncime sub Muntele Ikeno din Japonia, ascuns de privirile oamenilor, se află un loc desprins parcă din filmele Sci-Fi.
Super-Kamiokande sau “Super-K” cum mai este numit uneori este de fapt un detector de neutrino. Neutrinii sunt particule sub-atomice care călătoresc prin spațiu și trec prin materia solidă ca și cum nu ar exista.
Detectorul de neutrini Super-Kamiokande are dimensiunea unei clădiri de 15 etaje și este adânc îngropat sub un munte din Japonia.
Detectorul este plin de apă ultra-pură, care are puterea de a scurge substanțele nutritive din păr și ,atenție, poate dizolva metalul!
Neutrinii, aceste particule sub-atomice invizibile trec prin noi tot timpul, iar studierea lor ne poate spune mai multe despre supernove și despre compoziția universului.
Studiul acestor particule ajută oamenii de știință să detecteze stelele care mor și astfel să învețe mai multe despre univers. Publicația Business Insider a vorbit cu trei oameni de știință despre modul în care funcționează camera gigantică de aur și despre pericolele efectuării unor astfel de experimente în interiorul acesteia.
Călătorie în lumea sub-atomică
Neutrinii sunt extrem de greu de detectat, atât de greu încât Neil deGrasse Tyson i-a numit „cea mai evazivă pradă din cosmos”. În videoclipul de mai jos, el explică de ce camera de detecție este îngropată atât de adânc în pământ, scopul principal fiind acela de a împiedica alte particule să intre.
„Materia nu reprezintă niciun obstacol pentru un neutrin”, spune el. „Un neutrino ar putea trece printr-o sută de ani-lumină de oțel fără să încetinească.”
De ce vor oamenii de știință să captureze aceste particule?
“O supernovă este o stea care face implozie și se transformă într-o gaură neagră, dacă acest eveniment are loc în galaxia noastră, Super-K este unul dintre puținele detectoare care pot vedea neutrinii din ea.”, a declarat pentru Business Insider dr. Yoshi Uchida de la Imperial College London.
La sfârșitul vieții sale, o stea înceape să se prăbușească în ea însăși transformându-se într-o supernovă. Înainte de acest moment ea împrăștie neutrini în spațiul cosmic.
Super-K acționează ca un fel de sistem de avertizare timpurie, spunându-ne când trebuie să ne uităm la aceste evenimente cosmice orbitoare.
Super-K nu prinde doar neutrinii care vin din spațiu
Situat în partea opusă a Japoniei în Tokai, un alt experiment numit T2K, trage un fascicul de neutrino 295 km prin Pământ și iese exact în detectorul Super-K, în partea de vest a țării.
Studierea modului în care neutrinii se schimbă (sau „oscilează”) pe măsură ce trec prin materie ne poate spune mai multe despre originile universului, de exemplu, relația dintre materie și anti-materie.
Cum prinde Super-K neutrinii
Îngropat la 1.000 de metri în subteran, Super-Kamiokande este la fel de mare ca o clădire cu 15 etaje și arată cam așa:
Super-Kamiokande. Credit foto: Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), The University of Tokyo
Rezervorul gigant este umplut cu 50.000 de tone de apă ultra-pură. Acest lucru se datorează faptului că atunci când călătoresc prin apă, neutrinii sunt mai rapizi decât lumina.
Deci, atunci când un neutrino călătorește prin apă, “va produce lumină în același mod în care avionul Concord obișnuia să producă boomuri sonice“, a spus dr. Uchida.
“Dacă un avion zboară foarte repede, mai repede decât viteza sunetului, atunci va produce sunet puternic ca un tunet, o undă mare de șoc, un obiect mai lent nu. În același mod, o particulă care trece prin apă, dacă merge mai rapid decât viteza luminii în apă, poate produce și o undă de șoc a luminii. ”
Camera este căptușită cu 11.000 de becuri aurite. Acestea sunt detectoare de lumină incredibil de sensibile, numite tuburi multiplicatoare foto (PMT), care pot detecta aceste unde de șoc.
Dr. Wascko le descrie ca fiind „inversul unui bec”. Pur și simplu, pot detecta chiar și minuscule cantități de lumină pe care le transformă într-un curent electric, ce poate fi mai apoi observat.
Terifianta Apa Pură
Pentru ca lumina din aceste unde de șoc să ajungă la senzori, apa trebuie să fie mai curată decât vă puteți imagina. Super-K o filtrează și re-purifică în mod constant și o tratează cu lumină UV pentru a ucide orice bacterie. Acest fapt o face însă destul de înfiorătore.
„Apa ultra-pură dizolvă pur și simplu lucrurile în ea”, a spus dr. Uchida. “Apa pură este foarte, foarte periculoasă. Are caracteristicile unui acid și ale unui alcalin.”
„Dacă te-ai înmuia în această apă Super-K ultra-pură, ai avea parte de o exfoliere a pielii, indiferent dacă vrei sau nu”, a spus dr. Wascko.
Când Super-K are nevoie de întreținere, cercetătorii trebuie să meargă protejați în întregime de costume speciale în bărci din cauciuc pentru a repara și înlocui senzorii.
Nivelul apei este scăzut treptat, astfel încât cercetătorii pot ajunge pe rând la fiecare PMT. Credit foto: Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research),The University of Tokyo
Pe când realizau lucrări de întreținere, cercetătorii aveau să descopere ceva și mai înfiorător. 3 centimetri din părul unuia dintre cercetători s-a scufundat în apă pe perioada lucrărilor.
La acel moment nu a dat importanță acestui fapt, dar când s-a trezit la 3 dimineața a doua zi dimineață, a avut o realizare îngrozitoare.
“M-am trezit la ora 3 dimineața cu cele mai mari mâncărimi de scalp pe care l-am avut vreodată în toată viața“, a spus el. “Mai rău decât varicela la copii. Era atât de supărător încât nu puteam să dorm.”
Și-a dat seama că apa i-a scurs părțile nutritive ale părului prin vârfuri și că această deficiență de nutrienți a ajuns până la pielea capului. A mers imediat la duș și a petrecut acolo o jumătate de oră condiționându-și energic părul.
În 2026 va începe construcția unui alt detector de neutrini. Experimentul Hyper-Kamiokande va fi de 20 de ori mai mare ca volum decât Super-Kamiokande și va fi echipat cu 99000 de detectoare de lumină față de 11000 cât are Super-K în prezent.
Dacă ai considerat ca fiind interesant acest articol împarte-l cu prietenii tăi!
Conu Ticu/authenticmagazin.com
