Student World

oznámení Fyzikálního ústavu AV ČR

Experiment NOvA, jehož detektor se po dokončení stane nejúčinnějším neutrinovým detekčním zařízením na území USA, zaznamenal první třírozměrné dráhy prolétávajících částic. V Česku na tomto experimentu úspěšně spolupracuje tým fyziků, inženýrů a techniků z ČVUT, Fyzikálního ústavu AV ČR a Univerzity Karlovy. Spolupráce je finančně podporována programem INGOII MŠMT. Po dokončení první části detektoru začali vědci zaznamenávat první data o průletech částic ze spršek kosmického záření, neustálého toku částic přilétajících do zemské atmosféry z vesmíru.

„Abychom dosáhli tohoto milníku, bylo zapotřebí několikaleté spolupráce mezi univerzitami, národními laboratořemi a soukromými společnostmi,“ uvedl Pier Oddone, ředitel Fermiho národní laboratoře (Fermilab), jež je zodpovědná za výstavbu detektoru NovA. V současnosti je v detektoru, který je stavěn v Ash River v Minnesotě, aktivní zatím jen část o délce 3,6 metru, šířce 4,5 metru a výšce 6 metru, zatímco kompletní detektor bude mít rozměry 60 m x 16 m x 16 m.

S kompletním detektorem vědci plánují zkoumat vlastnosti tajemných elementárních částic zvaných neutrina. Stejně jako kosmické záření se i neutrina vyskytují v atmosféře ve velkém počtu, jsou ale téměř nehmotná a s okolní hmotou interagují jen velmi vzácně. Odhaduje se, že velká část dnešních neutrin pochází z doby vzniku vesmíru – velkého třesku. „Čím více toho o neutrinech víme, tím více se toho dovídáme o raném vesmíru a o tom, jak náš svět funguje na nejzákladnější úrovni,“ řekl mluvčí experimentu NOvA Gary Feldman z Harvardské univerzity.

V polovině letošního roku se z urychlovače ve Fermilabu (poblíž Chicaga) začne posílat svazek neutrin skrz Zemi do 800 km vzdáleného detektoru NOvA, ležícího u kanadských hranic. Částice vznikající v detektoru při srážkách neutrin zanechávají světelnou stopu, kterou detektor zaznamenává, a umožňuje tak fyzikům identifikovat původní neutrina a měřit jejich energii. „Když kosmické záření prochází detektorem, zanechává za sebou přímé dráhy a odevzdává v detektoru dobře známé množství energie. Výborně se tak hodí na jeho kalibraci,“ vysvětluje Mat Muether, mladý výzkumník podílející se na výstavbě detektoru. „Je známé a je ho dostatek. Je to vynikající nástroj na ladění nového detektoru. Proto každý kosmické záření miluje,“ dodává Muether.

Při současné velikosti detektor registruje více než 1000 průchodů kosmického záření za sekundu. Zároveň procházejí detektorem i neutrina z kosmického záření, supernov a Slunce, ale v záplavě lépe rozeznatelných stop kosmického záření je obtížné je najít. Jakmile Fermilab začne dodávat velmi intenzivní svazek neutrin, bude detektor NOvA zaznamenávat data každých 1,3 sekundy. Detekce neutrin v tomto krátkém pulsu pak bude jednodušší.

Na experimentu NOvA pracuje 180 vědců, techniků a studentů z 20 univerzit a laboratoří v USA a z dalších 14 institucí z celého světa. Vědci jsou financováni americkým ministerstvem energetiky, národní nadací pro vědu a grantovými agenturami z České republiky, Řecka, Indie, Ruska a Velké Británie.

Fermilab je nejvýznamnější americkou národní laboratoří částicové fyziky. Nachází nedaleko Chicaga a je provozována Fermiho výzkumnou aliancí.

autor