六十到一之间的十多来水首次从探测器中排出作为亿(万美)整修的一部分。除此之外升级将允许s-k捕获由远程超新星发射的中微子当老化的恒星在其自身重量下坍塌时发生的爆炸。天文学家希望这些数据能够更好地了解宇宙中超新星的历史 - 但是它们发射的中微子很难被发现。
“每隔-秒一颗超新星在宇宙的某个地方消失产生个中微子”领导由本和美国领导的国际合作组织s-k的m n说。东京大学的物理学家n说随着升级探测器应该能够每计算一些这些“遗物”中微子。
s-k位于本中部h附的一座山下米处。在内部水分子捕获从太阳和大气流过地面的中微子或从数百公里外的粒子加速器射出的中微子。今晚些时候天文台将把稀土金属钆加入水中。这将使探测器更好地区分中微子的不同类型或“味道”以及它们的反粒子反中微子。
超级k的较小身神冈探测器探测到了超新星中的一个中微子。十几个中微子来自s a它发生在大麦哲伦星云中这是一个围绕银河系运行的小星系。主要实验者m k分享了诺贝尔物理奖部分原因是为了发现。但从那时起没有任何中微子与超新星有关。
大多数太阳中微子通过高速撞击水分子中的电子来揭示自身从而产生微弱的光线(这就是s-k的'眼睛'看到的)。但是其他中微子 - 特别是构成大量超新星发射的反中微子 - 与原子核中的质子相互作用而不是与电子相互作用。这种碰撞释放出中子和正电子电子的反物质版本。探测器很难将正电子信号与太阳中微子的电子信号区分开来。但是当被另一个原子核捕获时中子会产生自己的特征 - 一种γ射线。
新的力量
在捕获这些杂散中子时钆原子核比水的氢或氧原子核更有效并且它们产生的γ射线更容易被s-k检测作为另一种闪光。因此当反中微子击中时s-k将看不到一个闪光而是两个相隔几微秒。
哥伦布俄亥俄州立大学理论天体物理学家j b和现在本柏市k宇宙物理和数学研究所的超级k实验家m v提出了向s添加钆的想法。 -k在世纪初。钆已用于较小的中微子实验但从未用于水检测器。
“当我们一次开始时我们谈过的每个人都给了我们一份清单列出了为什么不可能的十个理由”b说。v说最大的挑战是探测器的水是否可以连续过滤除去杂质同时不去除钆。他领导了长达十的努力以证明这个想法可行其中包括建造一个价值万美的中微子探测器这个探测器被称为评估钆的探测系统行动(egads)。这项工作的关键部分需要发明一种新型水系统。
到b和v已经说服了合作将钆纳入下一次升级。改造的那一部分非正式地被称为g a探测器超级老超自然地超越了k!(gadzooks!)包括感叹号。(和e一样g常用于超级英雄漫画中以表示惊喜。)
s-k已经取得了巨大的成功。在作业开始两后探测器提供了一个确凿的证据即中微子和反中微子可以在三种口味之间“振荡”或循环。这一发现迫使理论家们修改了粒子物理学的标准模型 - 宇宙粒子和力量的解释 - 并提出了一系列新问题。(t k是n的同事也是s-k的领导人因发现中微子振荡而获得诺贝尔物理奖。)
剑桥麻省理工学院的中微子物理学家珍妮特康拉德说：“s-k对粒子物理学的影响力如果不是比lhc更有影响力那就是欧洲核子研究中心发现希格斯玻色子的对撞机。”
“我很高兴s-k现在开始使用钆兴奋剂。我认为物理学非常令人兴奋“康拉德说。“我也很高兴我的朋友m v和j b。有很多人说这种做法原因很多。“
超-k
即使s-k重新开始本物理学家也在推动一个名叫h-k的更大兄弟。东京大学已经投入了亿的项目现在研究人员正在等待国家政府是否会资助它。预计份会做出决定。
“我们的目标是在两内开始h-k建设然后在左右开始运营”项目负责人m s说他是该大学的物理学家也是s-k合作的长期成员。
h-k的水箱可容纳吨水是s-k的五倍多。它的超大尺寸会使它在探测超新星方面更加有效但它也应该有助于它研究另一个宇宙之谜：为什么宇宙看起来主要由物质构成周围几乎没有反物质。
理论家们说理解这种差异的关键一步是测量中微子和反中微子之间的不对称性特别是反中微子在三种口味中循环的速度与中微子之间的差异。s-k已经看到了这种差异的强烈暗示使用从粒子加速器射穿地壳的中微子但h-k能够进行更精确的测量。
消息来源：生物帮