Deeltjesfysici van over de hele wereld staan klaar om de geheimen van de etherische neutrino te ontrafelen. Operationeel vanaf vanmiddag 4 maart, zal de Main Injector Neutrino Oscillation Search (MINOS) een straal neutrino's produceren en deze door de aarde afvuren. Door neutrino's aan het begin te vergelijken met die aan het einde, zo'n 735 km verderop, hopen de wetenschappers veel van hun eigenschappen te begrijpen, inclusief hun meest mysterieuze gedrag; hoe neutrino's kunnen veranderen tussen drie verschillende typen!
“Deze vreemde eigenschap van neutrino's werd pas recent experimenteel ontdekt, omdat neutrino's zeer zelden interactie hebben met hun omgeving - in feite passeren miljoenen mensen op elk moment onopgemerkt lucht, aarde en zelfs mensen. Zelfs een speciaal gebouwde detector zoals de MINOS Far-detector zal naar verwachting slechts 1.500 neutrino's per jaar zien - miljarden zullen er regelrecht doorheen gaan! ” zegt de Britse projectwoordvoerder, dr. Geoff Pearce van het CCLRC Rutherford Appleton Laboratory.
Het MINOS-experiment zal een neutrinostraal gebruiken die net buiten Chicago, VS wordt geproduceerd bij Fermilab's Main Injector-accelerator om de geheimen van deze ongrijpbare subatomaire deeltjes te onderzoeken: waar komen ze vandaan, wat zijn hun massa's en hoe veranderen ze van de ene soort naar de andere? Er zijn drie soorten of 'smaken' van neutrino: elektron, muon en tau, elk met verschillende eigenschappen. De neutrinostraal wordt dwars door de aarde geprojecteerd van Fermilab naar de Soudan-mijn in Noord-Minnesota - een afstand van 735 kilometer. Er is geen tunnel nodig omdat neutrino's zo zelden met materie interageren dat ze vrijwel ongehinderd door de aarde kunnen gaan. Tijdens een ceremonie vanmiddag zal de voorzitter van het Amerikaanse Huis van Afgevaardigden, de geachte J. Dennis Hastert Jr., de neutrinostraal activeren en de eerste deeltjes op hun reis naar de detector in de Soudan-mijn sturen.
Dr. Alfons Weber, Universiteit van Oxford legt uit: “Dit is een opwindende tijd voor ons. De straal die we nu bij Fermilab genereren, zal slechts één type neutrino - muon neutrino bevatten. Wanneer het een fractie van een seconde later bij de Far Detector in de Soudan Mine-fracties aankomt, zullen sommige van de muon-neutrino's zijn veranderd in de andere typen - tau- en elektron-neutrino's. We willen begrijpen hoe ze dit doen. '
MINOS heeft twee enorme neutrinodetectoren gebouwd, die beide compleet en klaar voor de straal zijn. De 'bijna' detector van 1000 ton zal de straal bemonsteren wanneer deze Fermilab verlaat en de controlemetingen uitvoeren. De 'verre' detector van 5500 ton, een halve mijl onder de grond in de Soudan-mijn, meet de neutrino's wanneer ze aankomen, slechts 2,5 milliseconden later. De detectoren moeten op grote afstand van elkaar staan om de neutrino's, die met bijna de lichtsnelheid reizen, de tijd te geven om te oscilleren. "Door deze twee metingen te vergelijken, zullen we kunnen bestuderen hoe de neutrino's zijn geschommeld en de meest nauwkeurige meting van dit effect ter wereld kunnen leveren met muon-type neutrino's", legt dr. Geoff Pearce uit.
Prof. Ian Halliday, CEO van de Particle Physics and Astronomy Research Council, die het Britse werk aan dit project financiert, anticipeerde op de onthullingen van de precisiemetingen van het experiment.
'De mysteries van de ongrijpbare neutrino staan op het punt te worden onthuld', zei Halliday. “Voor het eerst zullen we de veranderende staat van dit bizarre deeltje met een ongekende nauwkeurigheid van enkele procenten kunnen onderzoeken in een gecontroleerde straal neutrino's die in het laboratorium wordt gecreëerd. Ik ben buitengewoon trots dat Britse wetenschappers een sleutelrol hebben gespeeld bij het tot stand brengen van dit experiment en, in samenwerking met hun internationale collega's, als een van de eersten ter wereld de unieke kenmerken ervan zullen bestuderen. "
"Natuurkundigen van over de hele wereld proberen te begrijpen wat deze mysterieuze neutrino's ons vertellen", zegt Fermilab-directeur Michael Witherell. “Vandaag beginnen we aan een ontdekkingsreis met behulp van de krachtigste neutrinofaciliteit ter wereld. Ik ben enorm trots op wat de mensen van Fermilab hebben bereikt bij het voltooien van het NuMI-project. Ik wil het Amerikaanse volk en de federale regering bedanken voor het maken van de noodzakelijke inzet om grote wetenschap te ondersteunen. ”
Oorspronkelijke bron: PPARC-persbericht
