Gå videre til mørkt stof-eksperiment

Neutrinoer er de mest generte elementarpartikler, der er kendt for at eksistere. I dette øjeblik skyder milliarder af dem gennem hver kvadratcentimeter af din krop.

Leiden astropartikelfysiker Alexey Boyarsky håber at generere neutrinoer i disse elementarpartikler i massivt antal, for at opdage dem og undersøge deres egenskaber. Dette kan endda gøre det muligt at opdage den endnu mere tilbagetrukne sterile neutrino, en (hypotetisk) kandidatpartikel til det mystiske mørke stof.

Dette er den usynlige form for graviterende stof, der gør galakser meget tungere, end det kun kan forklares af det synlige stof, såsom stjerner.

Skjulte partikler

Ideen er at bruge SPS, opstartsacceleratoren, der fremskynder partikler til Large Hadron Collider (LHC), undergrunden, 27 kilometer bred ringaccelerator nær Genève. Normalt, SPS er kun den første fase. Efter at være blevet rykket op i SPS, en del af disse accelererede partikler overføres til LHC -acceleratoren for at blive boostet yderligere til ekstremt høje energier.

Boyarsky:"Men de fleste af SPS -partiklerne bruges slet ikke. Disse kan trækkes ind i SHiP." Skib, som står for "Søg efter skjulte partikler, " er en gigantisk neutrino-detektor, der kunne bygges i løbet af dette årti.

"LHC er optimeret til at skubbe energigrænsen, men vi ønsker at skubbe intensitetsgrænsen, " siger Boyarsky. Intensiteten er antallet af partikler, der genereres pr. sekund. Jo flere partikler, jo flere kollisioner sker, jo flere kollisioner, jo flere neutrinoer genereres, og jo flere neutrinoer, jo større er chancerne for, at en af ​​disse neutrinoer kan detekteres.

Tre smagsvarianter

SHiP ville koste omkring 200 millioner euro, og dets design og finansiering undersøges stadig. Den 17. marts CERN godkendte bygningen af ​​en precursor-detektor kaldet SND@LHC, som står for Scattering and Neutrino Detector at LHC.

"Dette er meget gode nyheder, "siger Boyarsky, "SND@LHC er et stifindereksperiment, for at forske i forskellige dele af SHiP." SND@LHC vil bruge LHC-kollisioner som en neutrinokilde, og vil koste omkring 1 procent af SHiP. Det kan bygges i en ubrugt tunnel i 480 m afstand fra LHC, hvor den allerede kan undersøge neutrinofysik.

Neutrinoer findes i tre varianter:elektron, muon og tau neutrinoer, med stigende men meget små masser (som ikke er målt endnu). Neutrinoer svinger også på mystisk vis, hvilket betyder, at de forskellige varianter kan transformere til hinanden.

Boyarsky:"LHC producerer neutrinoer med en række energier. Fysikken fortæller os, at jo højere energi, jo større er chancen for at opdage neutrinoen."

SND@LHC kunne endda have en sportslig chance for at få øje på den sterile neutrino, hvis den findes. Boyarsky:"Vi har måske allerede adgang til helt ny fysik."