چین بزرگترین کره آشکارساز «ذرات شبح‌وار» جهان را ساخت

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، ساخت بزرگترین آشکارساز کروی شفاف جهان با موفقیت در اعماق زمین، زیر یک تپه در جنوب چین به پایان رسید.

به نقل از آی‌ای، این دستاورد یک نقطه عطف بزرگ برای رصدخانه نوترینو زیرزمینی جیانگمن(JUNO) است که یک مرکز علمی مهم برای شناسایی ذرات گریزان معروف به نوترینو(neutrino) است.

این ذرات به دلیل ماهیت گریزان و نقشی که در کشف اسرار عمیق کیهانی ایفا می‌کنند، اغلب «ذرات شبح‌وار»(ghost particles) نامیده می‌شوند.

دانشمندان چینی در بیانیه‌ای رسمی گفتند: از آنجایی که نوترینوها به ندرت با ماده معمولی تعامل دارند، می‌توانند به راحتی در بدن ما، ساختمان‌ها یا کل زمین بدون اینکه احساس شوند، گذر کنند و از این رو لقب «ذرات شبح‌وار» را به خود اختصاص داده‌اند.

وانگ ییفانگ(Wang Yifang)، دانشمند ارشد JUNO گفت: با مطالعه نوترینوها می‌توانیم بفهمیم که چرا جهان به آنچه امروز است، تبدیل شده و آینده جهان چگونه خواهد بود.

شناسایی ذرات شبح‌وار

این آشکارساز یک کره اکریلیک ۱۲ طبقه با قطر ۳۵.۴ متر است که در عمق ۷۰۰ متری زیر زمین قرار گرفته تا از تداخل ناشی از پرتوهای کیهانی محافظت شود.

دانشمندان افزودند: داخل این کره اکریلیک با ۲۰ هزار تن مایع پر خواهد شد که می‌تواند هنگام تشخیص نوترینوها چشمک بزند.

نوترینوها ذرات بنیادی هستند که اطلاعات مهمی در مورد کیهان دارند. آنها بسیار کوچک هستند، از نظر الکتریکی خنثی هستند و تقریباً با سرعت نور حرکت می‌کنند.

نوترینوها با وجود کوچک بودن، به عنوان اجزای سازنده اساسی جهان در نظر گرفته می‌شوند. آنها می‌توانند بینش‌های مهمی در مورد ساختار و تکامل جهان هستی ارائه دهند.

در این بیانیه آمده است: نوترینوها از زمان مه‌بانگ در سراسر جهان نفوذ کرده‌اند و در پدیده‌های مختلفی مانند واکنش‌های هسته‌ای درون ستاره‌ها، انفجارهای ابرنواختری، عملکرد راکتورهای هسته‌ای و تجزیه رادیواکتیو مواد در سنگ‌ها ایجاد شده‌اند.

از آنجایی که نوترینوها به ندرت با ماده تعامل دارند، تشخیص آنها بسیار دشوار است. هدف اصلی JUNO کشف جرم نوترینوها است که به طور قابل توجهی بر درک ما از توسعه جهان تأثیر می‌گذارد.

این رصدخانه همچنین پدیده‌های دیگری مانند ابرنواخترها، نوترینوهای جوی و نوترینوهای خورشیدی را بررسی خواهد کرد.

مکان این رصدخانه در ۵۳ کیلومتری دو نیروگاه هسته‌ای یانگ‌جیانگ(Yangjiang) و تایشان(Taishan) انتخاب شد. این فاصله امکان مشاهده بهینه نوسان نوترینو را فراهم می‌کند که پدیده‌ای است که در آن نوترینوها از نوعی به نوع دیگر تغییر می‌کنند.

جدول زمانی JUNO و یافته‌های مورد انتظار

رصدخانه JUNO که در سال ۲۰۱۵ راه‌اندازی شد، حاصل همکاری بین آکادمی علوم چین(CAS) و دولت محلی گوانگدونگ است. این پروژه اکنون وارد مرحله نهایی خود شده است و بهره‌برداری کامل از تاسیسات آن برای ماه اوت ۲۰۲۵ برنامه‌ریزی شده است.

محققان می‌گویند پس از تکمیل، انتظار می‌رود JUNO هر روز تقریبا ۴۰ نوترینو راکتور، چندین نوترینوی جوی، یک ژئونوترینو و هزاران نوترینوی خورشیدی را شکار کند. با جمع آوری داده‌ها در یک دوره شش ساله تخمین زده می‌شود که حدود ۱۰۰ هزار نوترینو توسط این آزمایشگاه قابل شناسایی باشد.

این رصدخانه پیشگامانه بر اساس موفقیت آزمایش نوترینو راکتور خلیج دایا ساخته شده است، جایی که فیزیکدانان چینی و محققانی از دیگر کشورها نوع سوم نوسانات نوترینو را در سال ۲۰۱۲ اندازه‌گیری کردند.

اکنون رصدخانه JUNO با مقیاس بزرگتر و حساسیت فزاینده خود وعده می‌دهد که مرزهای تحقیقات نوترینو را بیش از پیش درنوردد.