Τα μυστικά του Σύμπαντος στο βυθό της Πύλου
http://www.avsite.gr/vb/archive/index.php/t-17961.html?s=1baebae92403c61ce5a8cf7114a855ab
Στις 29 Μαρτίου, το πρόγραμμα ανίχνευσης νετρίνων NESTORεπέκτεινε με επιτυχία το πρώτο "πάτωμα" για έναν πύργο ανιχνευτών στην περιοχή που βρίσκεται 4000 μ κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας στη Μεθώνη του Ιόνιου Πελάγους. Τα στοιχεία, συμπεριλαμβανομένων σημάτων πιθανώς από μιόνια, που κινούνται προς τα κάτω, διαβιβάζονται στο σταθμό στις ακτές της Μεθώνης μέσω ενός καλωδίου οπτικών ινών 30 km, που βρίσκεται στον πυθμένα της θάλασσας. Είναι η πρώτη φορά που συνεχή, σε πραγματικό χρόνο, στοιχεία "φυσικής" έχουν ληφθεί από ένα τέτοιο βάθος, και αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό βήμα προς έναν ανιχνευτή νετρίνων μεγέθους ενός κυβικού χιλιομέτρου.
Το NESTOR (Neutrino Extended Submarine Telescope with Oceanographic Research), που είναι ένα υποβρύχιο τηλεσκόπιο νετρίνων, θα αποτελείται τελικά από έναν πύργο με 12 πατώματα διαμέτρου 32 m, που θα χωρίζονται κατά κάθετα διαστήματα 30 m. Κάθε πάτωμα έχει ανιχνευτές - φωτοπολλαπλασιαστές (PMT) διαμέτρου 12,38 cm σε ζεύγη, που κοιτάζουν προς τα πάνω και προς τα κάτω, στα άκρα έξι βραχιόνων σχήματος αστέρα από τιτάνιο.
Τα PMT ανιχνεύουν το φως Cerenkov που ακτινοβολείται από τα μιόνια που παράγονται από τις αλληλεπιδράσεις των νετρίνων υψηλής ενέργειας κοντά στον ανιχνευτή. Τα ηλεκτρονικά και τα μηχανήματα ελέγχου στεγάζονται σε μια σφαίρα τιτανίου στο κέντρο του αστέρα. Με ένα συνολικό ύψος 410 m από τον πυθμένα της θάλασσας, καθένας πύργος θα έχει μια ενεργή περιοχή δράσης περίπου 20.000 m 2 για τα νετρίνα των 10 TeV.
Η περιοχή επέκτασης στη Μεθώνη είναι ένα υποθαλάσσιο οροπέδιο 65 km 2 μέσου βάθους 4000 m. Αυτή η βαθιά θάλασσα, βασική για την ύπαρξη ενός χαμηλού κοσμικού υποβάθρου μιονίων, είναι πάρα πολύ κοντά στις ακτές, μόνο 7.5 ναυτικά μίλια από το νησί Σαπιέντζα και 11 ναυτικά μίλια από τη Μεθώνη. Το υποβρύχιο τηλεσκόπιο νετρίνων του NESTOR είναι μέρος του επιστημονικού προγράμματος του ιδρύματος του NESTOR, στην πόλη Πύλος στον κόλπο του Ναυαρίνου, 11 κm βόρεια της Μεθώνης.
Ψάχνοντας τα μυστικά του Σύμπαντος στο βυθό της Πύλου
Κάποτε, πριν 15 δισεκατομμύρια χρόνια, μια έκρηξη αδιανόητης ισχύος --το Big Bang -- υπήρξε η αρχή της δημιουργίας του Σύμπαντος. Τότε δημιουργήθηκε και το νετρίνο, ένα μυστηριακό σωματίδιο φάντασμα, που κινείται με ταχύτητα σχεδόν την ταχύτητα του φωτός 300.000 km το δευτερόλεπτο και με μια σχεδόν μηδενική μάζα.
Κάθε στιγμή δισεκατομμύρια νετρίνα κυκλοφορούν ασταμάτητα, διασχίζουν τη Γη και συνεχίζουν ανενόχλητα το ιλιγγιώδες ταξίδι τους. Οι ενέργειες που μεταφέρουν, είναι σε θέση να δώσουν πολλές πληροφορίες για το παρελθόν αλλά και το μέλλον του Σύμπαντος λόγω της φύσεως αυτών των περίεργων σωματιδίων. Όπως είναι προφανές, η ανίχνευση τους απαιτεί την κατασκευή ενός νέου είδους "τηλεσκοπίου" νετρίνων.
Στην Πύλο, βυθισμένο στα 4.000-5.000 m υπό την θάλασσα, φτιάχτηκε το πρώτο υποβρύχιο τηλεσκόπιο Νετρίνων, διάστασης 1Km³ . Αυτό είναι απαραίτητο για να απορροφήσει το νερό την ανεπιθύμητη κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου, που επίσης αφθονεί στο Σύμπαν και που δυσκολεύει την ανίχνευση των νετρίνων.
Η ελπίδα είναι ότι κάποια από τα νετρίνα θα αντιδράσουν με το θαλάσσιο νερό, και η αντίδραση αυτή θα καταγραφεί από τις πειραματικές συσκευές.Στο βυθό της θάλασσας τώρα θα φτιαχτούν δέκα τουλάχιστον, δωδεκαόροφοι "πύργοι" με συνολικό ύψος μεγαλύτερο από τον πύργο του ΄Αιφελ. Το δάπεδο του κάθε ορόφου έχει σχήμα εξαγώνου, με ευαίσθητους φωτοπολλαπλασιαστές στην κάθε του γωνία. Είναι αυτοί που θα ανιχνεύσουν τη φωτεινή λάμψη όταν το νετρίνο αλληλεπιδράσει με τα άτομα του νερού. Στο κέντρο του εξαγώνου μία σφαίρα από τιτάνιο θα περικλείει τα πολύπλοκα ηλεκτρονικά του πειράματος, που θα δέχονται τα σήματα των ανιχνευτών. Με ένα καλώδιο οπτικών ινών πρωτοποριακής τεχνολογίας τα σήματα θα μεταδίδονται στη στεριά.
Αυτά τα επιστημονικά και τεχνολογικά επιτεύγματα έγιναν στο πλαίσιο της επιστημονικής ομάδας του Εργαστηρίου Φυσικής του Πανεπιστημίου Αθηνών και των προγραμμάτων ΝΕΣΤΩΡ και ΛΑΕΡΤΗΣ που συνχρηματοδοτούνται απο την ΓΓΕΤ και την Ευρωπαϊκή Ένωση।
Η σημασία της ανίχνευσης των νετρίνωνΓνωρίζουμε πως η παραδοσιακή αστρονομία βασίζεται στην ακτινοβολία, ορατή και αόρατη. Δηλαδή στο φωτόνιο. Το μόνο όμως διαφορετικό σωματίδιο που είναι σε θέση να χρησιμοποιηθεί είναι το νετρίνο, διότι έτσι μπορούμε να δούμε πολύ μακριά στο Σύμπαν και βαθιά μέσα στα άστρα.
Στις εκρήξεις των supernova συγκεκριμένα παράγονται αμέτρητα νετρίνα, που προδίδουν την εκδήλωση των φαινομένων που ακολουθεί την έκρηξη. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα υπερσυμμετρικά σωματίδια συλλαμβάνονται από πολύ μεγάλα αστρικά σώματα. Επομένως, διερευνώντας, εάν, όντως, είναι πηγές νετρίνων, ελπίζουν ότι θα μπορέσουν να απαντήσουν κατά πόσον οι σχετικές θεωρίες είναι σωστές ή όχι.
Αυτό είναι δύσκολο να γίνει με επίγειους επιταχυντές. Επίσης, ελπίζουν να δώσουν απάντηση στο ερώτημα ποια είναι η πηγή των κοσμικών ακτίνων στο Σύμπαν. Στο ερώτημα αυτό δεν έχουν δοθεί ακόμη ικανοποιητικές εξηγήσεις.
Δείτε και τα σχετικά άρθρα
Υποβρύχιο τηλεσκόπιο στραμμένο προς το κέντρο της Γης, για την παρατήρηση "επισκεπτών" από το διάστημα
Στα ίχνη της χαμένης μάζας του σύμπαντος. Το πείραμα του Νέστωρα
Ενδιαφέρουσες ιστοσελίδες
NESTOR
Home
Στις εκρήξεις των supernova συγκεκριμένα παράγονται αμέτρητα νετρίνα, που προδίδουν την εκδήλωση των φαινομένων που ακολουθεί την έκρηξη. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα υπερσυμμετρικά σωματίδια συλλαμβάνονται από πολύ μεγάλα αστρικά σώματα. Επομένως, διερευνώντας, εάν, όντως, είναι πηγές νετρίνων, ελπίζουν ότι θα μπορέσουν να απαντήσουν κατά πόσον οι σχετικές θεωρίες είναι σωστές ή όχι.
Αυτό είναι δύσκολο να γίνει με επίγειους επιταχυντές. Επίσης, ελπίζουν να δώσουν απάντηση στο ερώτημα ποια είναι η πηγή των κοσμικών ακτίνων στο Σύμπαν. Στο ερώτημα αυτό δεν έχουν δοθεί ακόμη ικανοποιητικές εξηγήσεις.
Δείτε και τα σχετικά άρθρα
Υποβρύχιο τηλεσκόπιο στραμμένο προς το κέντρο της Γης, για την παρατήρηση "επισκεπτών" από το διάστημα
Στα ίχνη της χαμένης μάζας του σύμπαντος. Το πείραμα του Νέστωρα
Ενδιαφέρουσες ιστοσελίδες
NESTOR
Home
ΓΕΝΙΚΗ ΓΡΑΜΜΑΤΕΙΑ ΕΡΕΥΝΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ - ΕΡΓΟ: ΕΠΕΤ ΙΙ/2Ο ΚΠΣ 1994-1999
Ψάχνοντας τα μυστικά του Σύμπαντος στο βυθό της Πύλου
Ψάχνοντας τα μυστικά του Σύμπαντος στο βυθό της Πύλου
Κάποτε, πριν 15 δισεκατομμύρια χρόνια, μια έκρηξη αδιανόητης ισχύος και υφής -- το Big Bang -- υπήρξε η αρχή της δημιουργίας του Σύμπαντος. Τότε δημιουργήθηκε και το νετρίνο, ένα μυστηριακό, σχεδόν φανταστικό σωματίδιο, με σχεδόν μηδενική μάζα που κινείται από τότε με την ταχύτητα των 300.000 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο (την ταχύτητα του φωτός).Κάθε στιγμή δισεκατομμύρια νετρίνα κυκλοφορούν ασταμάτητα, διασχίζουν τη γη και συνεχίζουν ανενόχλητα το ιλιγγιώδες ταξίδι τους. Τα περίεργα αυτά σωματίδια λόγω της φύσεως και της ενέργειας που μεταφέρουν, είναι σε θέση να δώσουν πολλές πληροφορίες για το παρελθόν αλλά και το μέλλον του Σύμπαντος. Όπως είναι προφανές, η ανίχνευση των νετρίνων απαιτεί την κατασκευή ενός νέου είδους "τηλεσκοπίου".Η Ελλάδα φιλοδοξεί στο τέλος του αιώνα μας να εγκαταστήσει στα ανοιχτά της Πύλου, βυθισμένο στα 4.000-5.000m υπό την θάλασσα, το πρώτο τηλεσκόπιο Νετρίνων, 1Km³ διάστασης. Το βάθος αυτό είναι απαραίτητο, ώστε να απορροφάται η κοσμική ακτινοβολία, που επίσης αφθονεί στο Σύμπαν και που δυσκολεύει την ανίχνευση των νετρίνων. Η ελπίδα είναι ότι κάποια από τα νετρίνα θα αντιδράσουν με το θαλάσσιο νερό, και η αντίδραση αυτή θα καταγραφεί απο τις πειραματικές συσκευές. Φανταστείτε στο βυθό της θάλασσας όχι ένα αλλά δέκα τουλάχιστον, δωδεκαόροφους "πύργους" με συνολικό ύψος μεγαλύτερο από τον πύργο του ΄Αιφελ. Το δάπεδο του κάθε ορόφου έχει σχήμα εξαγώνου, με ευαίσθητους φωτοπολλαπλασιαστές στην κάθε του γωνία. Είναι αυτοί που θα ανιχνεύσουν τη φωτεινή λάμψη όταν το νετρίνο αλληλεπιδράσει με τα άτομα του νερού. Στο κέντρο του εξαγώνου μία σφαίρα από τιτάνιο θα περικλείει τα πολύπλοκα ηλεκτρονικά του πειράματος, που θα δέχονται τα σήματα των ανιχνευτών. Με ένα καλώδιο οπτικών ινών πρωτοποριακής τεχνολογίας (εγκατεστημένο από τον Ο.Τ.Ε) τα σήματα θα μεταδίδονται στη στεριά! Τα επιστημονικά και τεχνολογικά επιτεύγματα συνεργατών τους, στο πλαίσιο της επιστημονικής ομάδας του Εργαστηρίου Φυσικής του Πανεπιστημίου Αθηνών και των προγραμμάτων ΝΕΣΤΩΡ και ΛΑΕΡΤΗΣ που συνχρηματοδοτούνται απο την ΓΓΕΤ και την Ευρωπαϊκή Ένωση, δημιουργούν τις προϋποθέσεις για μια σημαντική μακροπρόθεσμη επένδυση στον ελληνικό χώρο από την διεθνή επιστημονική κοινότητα.Ήδη τον Μάιο του 1997 έγινε για πρώτη φορά πόντιση σε βάθος 4.000 μέτρων των δύο από τα συνολικά δώδεκα πατώματα του τηλεσκοπίου. Παράλληλα, στο πλαίσιο του "Mega Science" του Οργανισμού Οικονομικής Συνεργασίας και Ανάπτυξης (ΟΟΣΑ), η ελληνική προσπάθεια αναγνωρίστηκε ως ένα από τα συνολικά τέσσερα μεγάλης κλίμακας πειράματα, παγκοσμίως.Όλα αυτά τα στοιχεία συνηγορούν ότι στη χώρα μας και στο επιστημονικό της δυναμικό παρουσιάζεται μια μοναδική ευκαιρία πρωτοπορίας στην διαρκώς αναπτυσσόμενη επιστημονική περιοχή της Αστρονομίας Νετρίνων και της μελέτης των μεγάλων θαλασσίων βαθών.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου