Первые neutrinos были определены, столкнувшись с молекулами тяжелой воды в гигантском резервуаре у основания никелевой шахты Онтарио. Объявленный в среду, события отмечают инаугурацию Обсерватории нейтрино Садбери (SNO), новое средство, что физики надеются, наконец решит солнечную проблему нейтрино, преследовавшую область в течение многих десятилетий.Сгенерированный ядерными процессами солнца, почти миллиардом солнечных neutrinos – призрачные субатомные частицы, которые могут легко пройти через Землю, ничего не поражая – душ вниз на каждом квадратном сантиметре поверхности планеты каждую секунду.
Несмотря на то, что neutrinos прибывают в три «аромата», электрон, мюон и tau, существующие датчики могут только видеть электронную разновидность, и они только видят вдвое меньше, чем теоретики предсказали. Для решения этого несоответствия физики предложили, чтобы половина солнечного электрона neutrinos ароматы выключателя, или «колебались», на их пути от центра солнца до Земли. SNO был построен для испытания этой теории.
Ключ является своей способностью видеть несколько вариантов солнечного neutrinos сразу. SNO содержит 1 000 тонн ультрачистой тяжелой воды, воды, в которой атомы водорода были заменены дейтеронами, ядра которых имеют протон и нейтрон. Когда электронное нейтрино сталкивается с молекулой тяжелой воды, оно может разделить обособленно нейтрон и протон и изгнать электрон.
Другие ароматы нейтрино разделяют ядра, но не рассеивают электроны. Путем подсчета и нейтронов и электронов, SNO должен быть в состоянии измерить и общее количество приточного neutrinos и часть электрона neutrinos, говорят физик и представитель SNO Дэвид Варк из Оксфордского университета, Англия. Если SNO найдет, что недостаток электрона neutrinos составлен в других ароматах, то это предоставит мощную поддержку для колебаний.
«Это – чрезвычайно важный эксперимент», соглашается физик Пол Лэнгэкер из Университета Пенсильвании в Филадельфии. «Они очень вероятно установят окончательно, имеют ли колебания нейтрино место». К сожалению, физики должны будут быть терпеливыми: Neutrinos сталкиваются с вопросом так редко, что SNO будет обнаруживать только приблизительно 20 neutrinos каждый день.
В результате говорит Варка, «Это будет, по крайней мере, год», прежде чем SNO будет иметь ответ.