Новости космоса и технологий. » Физика » Предложение по установке для регистрации нейтрино площадью 200000 квадратных километров

Предложение по установке для регистрации нейтрино площадью 200000 квадратных километров

Опубликовал: Admin, 27-12-2020, 13:20, Физика, 87, 0

Предложение по установке для регистрации нейтрино площадью 200000 квадратных километров

Иногда в астрономии аббревиатура проекта особенно подходит. Это абсолютно верно и в случае с гигантским радиомассивом для обнаружения нейтрино, размер которого исследователи надеются увеличить до 200000 км 2 в попытке измерить тау-нейтрино сверхвысоких энергий. Это амбициозно? Да, но это не мешает человечеству исследовать, когда оно того хочет.

проект является детищем GRAND Collaboration, организованного CNRS, Французским центром научных исследований. Сотрудничество уже провело несколько семинаров и разработало дорожную карту для достижения их действительно амбициозных масштабов. Тем не менее, чтобы понять дорожную карту, сначала полезно понять, что ищет проект.

GRAND будет искать так называемые ultra- нейтрино высоких энергий . Эти нейтрино играют большую роль в стандартная модель физики элементарных частиц , но до сих пор избегали обнаружения на тех уровнях энергии, где они в первую очередь предсказывались. Они могут поступать из двух источников. Первый исходит непосредственно от космических лучей сверхвысокой энергии (UHE), а второй - когда космические лучи UHE взаимодействуют с космическим микроволновым фоном, который пронизывает вселенную.

Конкретный тип нейтрино, который ищет GRAND, называется тау нейтрино . Это не прямой результат событий образования нейтрино, описанных выше, но они представляют собой последующую форму мюонных и электронных нейтрино, которые действительно создают эти события. По существу, некоторые из этих частиц «осциллируют» в тау-нейтрино.

Причина, по которой тау-нейтрино представляют интерес, заключается в том, что они имеют высокий шанс быть обнаруженным. По сути, ученые проекта будут полагаться на относительно высокую вероятность взаимодействия нейтрино сверхвысоких энергий с обычное дело . Из трех типов нейтрино UHE космические лучи создать, электрон просто застревает в любой обычной материи, с которой он взаимодействует, в то время как мюон продолжает путешествовать через обычную материю. «Золотым пятном» обнаружения является тау-нейтрино, которое действительно взаимодействует с обычным веществом и распадается в пределах 50 км от места взаимодействия.

Телескоп GRAND может уловить этот распад, и для этого он будет особенно хорошо подготовлен. Термин, обозначающий распад такого тау-нейтрино, называется «воздушным ливнем», в котором затем можно обнаружить тау-нейтрино. Но сначала он должен взаимодействовать скакая-то форма нормальной материи, и какая у нас масса нормальной материи лучше, чем сама Земля?

Идея использования Земли для создания воздушного ливня из тау-нейтрино не нова, но создание многочисленных массивов в гористой местности для постоянного обнаружения этого распада является основой того, что коллаборация GRAND пытается сделать с помощью своего телескопа. Они пытаются уловить распад тау-нейтрино, которые соскользнули с нескольких километров земной коры и распадаются в атмосфере, а не глубоко под землей.

Чтобы выполнить это обнаружение, массив будет использовать 200000 единиц специально разработанного оборудования для завершенного массива.

Это не значит, что проект рассчитан на 200000 км 2 площадь (в три раза больше Чешской Республики, где недавно проводилась виртуальная встреча) в детекторном оборудовании. Им просто понадобится одна станция обнаружения на км 2 .

Каждая станция обнаружения состоит из специально разработанной антенны, усилителя и некоторого соответствующего оборудования для сбора данных. Команда проекта разработала ранний прототип, но отмечает, что им предстоит пройти долгий путь с точки зрения затрат и устойчивости, прежде чем их прототип будет готов для полного развертывания на 200000 площадок.

Вот здесь-то и появляется дорожная карта сотрудничества. Команда уже получила около 160000 евро и завершила набор из 35 подключенных прототипов. В 2020 году они приступили к реализации программы прототипов под названием GRANDProto300 с финансированием в 16 евро для покрытия 300-километрового маршрута 2 площадь в комплекте прототипа. В течение следующих пяти-десяти лет они надеются снизить стоимость полной антенны и системы сбора данных примерно до 500 долларов. Эта цена позволит профинансировать весь проект с 20 точками доступа, каждая с одной антенной на каждые 10000 км 2 , по общей цене 200 миллионов евро.






Проект GRAND, безусловно, амбициозен, но он может ответить на некоторые интересные вопросы о стандартной модели. Команда даже отмечает, что если они не обнаружат ни одного из этих распадающихся тау-нейтрино, это само по себе является революционным открытием для стандартной модели и побудит к переосмыслению того, как работают эти нейтрино.

Что еще более интересно, если вам интересно раздвинуть границы экспериментальной физики элементарных частиц, команда ищет новых сотрудников и будет приветствовать дополнительную помощь в достижении своей смелой цели. По крайней мере, любые новые сотрудники могут быть уверены, что они будут работать с командой, которая знает, как брендировать астрономические проекты.


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии