Populære Innlegg

Redaksjonens - 2018

Fysikere jobber for å forstå hvordan og hvorfor saken kom på

Anonim

Neutrinoer, subatomære rester av det tidlige universet, er partikler med høy energi som passerer nesten lysets hastighet gjennom alt - vår planet, våre kropper - mens de sjelden interagerer med andre forhold. De fleste av dem ble født i begynnelsen, nesten 14 milliarder år siden, selv om flere stadig gjøres i nukleare reaksjoner av stjerner, i menneskeskapte atomreaktorer og i partikkelakseleratorer som brukes til eksperimentering.

annonse


Disse spøkelsespartiklene er av intens interesse for fysikere fordi de kan være en nøkkel spiller i hvordan universet kom til å være; hvordan, i de første øyeblikkene etter Big Bang, klarte det å ødelegge antimateriell, slik at et partikkelparti kunne samle og danne atomer, molekyler, elementer og forbindelser, saken som ble og blir galakser, svarte hull, planeter og - på en planet i det minste - livet.

Fysikere ved Universitetet i Virginia's High-Energy Physics Lab er dypt engasjert i et neutrino-eksperiment, kalt NOVA, som nå er på vei til US Department of Energy's Batavia, Illinois-baserte Fermilab, for å bidra til å svare på hvordan og hvorfor saken kom i det hele tatt.

De har produsert nøkkelkomponenter for eksperimentet, og deres forskning kunne til slutt hjelpe med å løse en rekke spørsmål om universets stoff, og muligens selv om mysteriene i mørk energi, som kan utgjøre 68 prosent eller mer av universet.

"Vi prøver å svare på grunnleggende og ekstremt vanskelige å svare på spørsmål om hva som skal til for alt og de fysiske prosessene som fortsatt skjer i det aktive universet, " sa Craig Dukes, en U.Va. fysikkprofessor som har ledet U.Vas NOvA-innsats siden 2004, og som har opparbeidet komponenter for NOvA siden 2008.

Dukes og hans team av postdoktorale stipendiater, utdannede og bachelorstudenter har utviklet et system som driver elektronikken på en $ 280 millioner, 14.000 tonn partikkeldetektor som brukes til prosjektet.

Komponentene er en del av en nylig bestilt neutrino stråle og eksperiment som består av to massive partikkel detektorer: en i Fermilab, kalt Near Detector, og den andre, Far Detector, 502 miles unna nær Ash River, Minnesota. Acceleratoren sender nøytriner gjennom detektorer for å tillate forskere å se hvordan de endres mens de reiser, og å fange de sjeldne samspillene med saken.

"Ved å observere oppførselen til neutrinos og anti-nøytriner, kan vi kanskje kaste lys over asymmetrien som forårsaket overflod av materie over anti-materie - det tidlige universet som faktisk ble universet vi har i dag" Dukes sa.

I de neste seks årene vil Fermilab sende tusenvis av milliarder neutrinoer hvert sekund i en stråle rettet mot begge detektorer, og forskerne forventer å fange bare noen få interaksjoner per dag.

Fra disse dataene håper forskere å lære mer om hvordan og hvorfor nøytriner skifter mellom en type og en annen. De tre typene, kalt smaker, er muon, elektron og tau neutrino. Over distanse kan neutrinos flippe mellom disse smaker. NOvA er spesielt utviklet for å studere muon nøytriner som forandrer seg til elektronnutriner.

Hvis det er funnet at nøytriner og anti-nøytriner endrer seg annerledes fra en type til en annen, kan det forklare prosessen som skjedde i tidlig univers for å produsere en liten overflod av materie over en nesten like stor mengde anti-materie.

Eksperimentene vil bli gjennomført over en seksårsperiode. Sortering gjennom dataene med høyhastighets datamaskiner for interaksjoner og deres implikasjoner vil fortsette i mange flere år.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av University of Virginia . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Legg Igjen Din Kommentar