Naučnici razmišljaju o izgradnji podvodnog teleskopa za otkrivanje kosmičkih zraka

Kineski naučnici rade na nacrtu džinovskog teleskopa za posmatranje neutrina, jedne od najzastupljenijih čestica u svemiru, iz dubine mora ili jezera.

Objekat, projektovan tako da ima zapreminu od oko 30 kubnih kilometara, biće potopljen na dubinu veću od jednog kilometra, rekao je Čen Mingđun, vodeći istraživač projekta na Institutu za fiziku visokih energija pri Kineskoj akademiji nauka, prenosi Sinhua.

Cilj izgradnje takvog podvodnog teleskopa je otkrivanje neutrina visoke energije. Smatra se da su čestice proizvedene izvan Sunčevog sistema. Prema Čenu, otkrivanje neutrina koji prolaze kroz teleskop doprineće rešavanju vekovne naučne zagonetke o poreklu kosmičkih zraka.

Početkom 1900-ih, naučnici su otkrili da je Zemlja stalno bombardovana energetskim česticama iz svemira zvanim kosmički zraci. Kineska velika opservatorija vazdušnih tuševa na velikim visinama (opservatorija gama i kosmičkiih zraka, LHAASO) otkrila je 2021. godine 12 izvora gama zraka za koje se smatra da potiču iz istih izvora kao i kosmički zraci.

Čen je rekao da je jedna popularna hipoteza da se visokoenergetski neutrini i gama zraci potencijalno proizvode istovremeno kada nastaju kosmički zraci visoke energije.

„Ako možemo da otkrijemo dve čestice zajedno, možemo utvrditi poreklo kosmičkih zraka“, rekao je Čen.

Kada prolaze kroz vodu, neutrini će se sudarati sa atomskim jezgrom i proizvoditi sekundarne čestice, emitujući svetlosne signale koje detektori mogu uhvatiti pod vodom.

Neka istraživanja već nagoveštavaju ovu mogućnost, a Čen veruje da bi detekcija neutrina mogla da prati poreklo ovog misterioznog svemirskog zračenja.

Što se tiče pitanja zašto naučnici postavljaju teleskop duboko u vodu, Čen je rekao da na kilometar ispod površine sunčeva svetlost ne prodire u tamum a pošto fotosinteza ne može da se odvija, nema ni ribe ni mikroorganizama.

„Čista voda će pomoći da se povećaju šanse za otkrivanje neutrina signala“, objasnio je Čen.

Slični strani podvodni detektori neutrina su opservatorija neutrina Ledena kocka (IceCube) veličine kubnog kilometra koja je smeštena u blizini Južnog pola i neutrino teleskop Baikal-GVD, koji trenutno pokriva 0,5 kubnih kilometara u Bajkalskom jezeru.

Planirani kineski detektor biće mnogo veći, rekao je Čen. „To će biti detektor od 30 kubnih kilometara koji se sastoji od preko 55.000 optičkih modula okačenih duž 2.300 žica“, dodao je.

U februaru je njegov tim završio prvo morsko ispitivanje za testiranje sistema za detekciju na dubini od 1.800 metara pod vodom.

Većina članova Čenovog tima provela je godine u proučavanju kosmičkih zraka. Oni su učestvovali u projektu LHAASO, džinovskom detektoru kosmičkih zraka koji se nalazi na 4,41 km nadmorske visine u jugozapadnoj kineskoj provinciji Sečuan.

Međutim, lov na vanzemaljske neutrine iz dubokih voda je problematičniji nego na planini, rekao je Čen, dodajući da trenutni izazovi sa kojima se njegov tim suočava uključuju razvoj detektora koji će zadovoljiti veće zahteve u pogledu hidroizolacije, kao i visoke troškove podvodne opreme i operacija.

(Beta)

Pratite Krstaricu i preko mobilne aplikacije za Android i iPhone.