Para saintis menyebutnya sebagai "zarah hantu." Ia hampir tidak mempunyai jisim, mengembangkan kecepatan yang hampir dengan kecepatan cahaya dan telah bersembunyi dari para penyelidik di seluruh dunia selama tiga dekad berturut-turut. Kami bercakap mengenai neutrino, yang kini dipukul oleh ahli fizik di makmal dari Pakistan ke Switzerland. Neutrinos terbentuk apabila unsur radioaktif membusuk. Mereka berada di bawah sinar matahari, bintang-bintang lain, dan bahkan di badan kita sendiri. Neutrino melewati sejumlah besar perkara tanpa kesukaran. Jadi bagaimana saintis mengkaji zarah sukar difahami ini?
GERDA
Alat canggih ini, GERmanium Detector Array (GERDA), membantu para saintis memahami mengapa kita wujud sama sekali. GERDA mencari neutrino dengan memantau aktiviti elektrik di dalam kristal germanium tulen yang diasingkan jauh di bawah gunung di Itali. Para saintis yang bekerja dengan GERDA berharap dapat menemui jenis kerosakan radioaktif yang sangat jarang berlaku. Ketika Big Bang melahirkan alam semesta kita (13.7 bilion tahun yang lalu), jumlah bahan dan antimateri yang sama seharusnya terbentuk. Dan apabila bahan dan antimateri bertembung, mereka saling menghancurkan, tidak meninggalkan apa-apa selain tenaga murni. Jadi dari mana kita datang? Sekiranya para saintis dapat mengesan tanda-tanda pembusukan, maka ini bermaksud bahawa neutrino adalah zarah dan antipartikel pada masa yang sama. Sudah tentu, penjelasan seperti itu akan menghilangkan sebahagian besar persoalan yang menarik bagi kita.
SNOLAB
Balai Cerap Sudbury Neutrino Kanada (SNO) dikebumikan kira-kira dua kilometer di bawah tanah. Bahagian SNO + menyiasat neutrino dari Bumi, Matahari, dan juga supernova. Bahagian tengah makmal adalah sfera plastik besar yang dipenuhi dengan 800 tan cecair khas yang disebut pencair cecair. Sfera dikelilingi oleh cangkang air dan ditahan di tempatnya dengan tali. Keseluruhannya dikendalikan oleh pelbagai 10,000 pengesan cahaya yang sangat sensitif yang disebut tiub fotomultiplier (PMT). Apabila neutrino berinteraksi dengan zarah-zarah lain dalam pengesan, scintillator cecair disinari dan PMT membaca data. Terima kasih kepada pengesan SNO yang asli, para saintis sekarang mengetahui bahawa sekurang-kurangnya tiga jenis, atau "rasa," neutrino mampu diangkut berulang-ulang melalui ruang masa.
Video promosi:
Kiub ais
Dan ini adalah pengesan neutrino terbesar di dunia. IceCube, yang terletak di Kutub Selatan, menggunakan 5.160 sensor yang tersebar di lebih dari satu bilion tan ais. Tujuannya adalah untuk mendapatkan neutrino bertenaga tinggi dari sumber kosmik yang sangat ganas seperti bintang yang meletup, lubang hitam dan bintang neutron. Apabila neutrino membanting molekul air di dalam ais, mereka melepaskan letusan zarah subatom bertenaga tinggi yang dapat bergerak beberapa kilometer. Zarah-zarah ini bergerak begitu cepat sehingga memancarkan kon cahaya pendek yang disebut kon Cherenkov. Para saintis berharap dapat menggunakan maklumat yang diterima untuk membina semula jalan neutrino dan menentukan sumbernya.
Teluk Daya
Eksperimen neutrino berlangsung di tiga dewan besar sekaligus, dikebumikan di bukit Daya Bay, China. Enam alat pengesan silinder, masing-masing mengandungi 20 tan scintillator cecair, dikumpulkan di dewan dan dikelilingi oleh 1000 PMT. Mereka tenggelam di kolam air bersih, menyekat radiasi sekitarnya. Sekumpulan enam reaktor nuklear berdekatan mengeluarkan berjuta-juta quadrillions antineutrinos elektronik yang tidak berbahaya setiap saat. Aliran antineutrino ini berinteraksi dengan scintillator cecair untuk memancarkan kilatan cahaya pendek yang diambil oleh PMT. Daya Bay dibina untuk mengkaji osilasi neutrino.
