İnqrid Fadelli , Phys.org tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

NOvA detektorunun quruluşundan keçən işıq. Müəllif: Fermilab Creative Services.

Neytrinolar çox kiçik, neytral subatomik hissəciklərdir və nadir hallarda adi maddə ilə qarşılıqlı təsir göstərir və buna görə də bəzən xəyal hissəcikləri adlandırılır. Neytrinoların üç növü (yəni dadları) məlumdur: muon, elektron və tau neytrinoları.

Maraqlıdır ki, fiziklər kəşf etdilər ki, səyahət edərkən neytrinolar dadını dəyişə bilər və bu da neytrinoların kiçik, lakin sıfır olmayan kütləyə malik olmasını tələb edir. Neytrino rəqsi kimi tanınan bu fenomen son illərdə geniş şəkildə araşdırılıb, çünki onun öyrənilməsi neytrinoların xüsusiyyətlərini müəyyən etməyə kömək edə bilər.

ABŞ-da yerləşən hissəciklər fizikası tədqiqat layihəsi olan NOvA təcrübəsi, biri İllinoys ştatındakı Fermi Milli Laboratoriyasında (Fermilab), digəri isə Şimali Minnesotadakı bir müəssisədə yerləşən iki neytrino detektoru ilə məlumat toplayır . Bu yaxınlarda Physical Review Letters jurnalında dərc olunmuş bir məqalədə NOvA təcrübəsi ilə məşğul olan tədqiqatçılar bu günə qədər ən dəqiq neytrino rəqsi ölçmələrindən bəzilərini dərc ediblər.

“Fizikanın ən böyük açıq suallarından bəzilərinə cavab verməyə başladıq: fizikanın fundamental qanunları bu gün gördüyümüz maddə ilə dolu kainata necə gətirib çıxarır və bütün antimaddə hara getdi?” Fermilab-ın baş elmi işçisi və NOvA əməkdaşlığının sözçüsü Aleks Himmel Phys.org-a bildirib. “Neytrinolar bu sualları araşdırmaq üçün unikal həssas bir vasitədir, lakin onların xəyal kimi təbiəti onları öyrənməyi inanılmaz dərəcədə çətinləşdirir.”Minnesota ştatının Aş River şəhərindəki NOvA uzaq detektorunun şəkli. Müəllif: Fermilab Creative Services.

NOvA əməkdaşlığı bu yaxınlarda dərc etdikləri məqalədə 10 il ərzində topladıqları neytrino rəqslərinin ölçmələrini dərc edib. Bu ölçmələr onlara yüzlərlə mil məsafə qət edərkən neytrinoların necə dəyişdiyini daha yaxından görməyə imkan verib.

Himmel dedi: “Əsas məqsədimiz bu rəqslərdəki incə naxışları müşahidə etmək idi ki, bu naxışlar bizə onların fundamental xüsusiyyətləri haqqında məlumat vermək üçün bir növ “kod” rolunu oynayırdı: hansı neytrino ən ağırdır və neytrinolar antimaddə tərəfdaşlarından fərqli davranırlarmı?”. “Bu kodun açılması erkən kainatımızın inkişafını anlamaq üçün potensial açar təmin edir.”

NOvA təcrübəsinin son səyləri

2014-cü ildən bəri NOvA təcrübəsi Fermilabda yerləşən hissəcik sürətləndiricisində istehsal olunan neytrinoları ölçür. Bu, hissəcikləri yüksək enerjilərə qədər sürətləndirən, onları şüaya fokuslayan və sonra neytrinolara parçalanmasına imkan verən bir maşındır.

“Biz bu neytrinləri iki detektorda ölçürük”, – deyə William & Mary-də fizika professoru və NOvA əməkdaşlığının sözçüsü Patrisiya Vahle izah etdi.

“Fermilabda yerləşən yaxın detektorumuz şüanı hazırlandıqdan dərhal sonra görür və təcrübənin idarə olunması funksiyasını yerinə yetirir. Digər tərəfdən, uzaq detektorumuz 500 mildən çox məsafədə, Ash River, MN-də yerləşir. Neytrinolar uzaq detektorumuza çatana qədər onların əksəriyyəti fərqli bir neytrin növünə çevrilmişdir. Biz onların nə qədər dəyişdiyini, hansı enerjilərdə və hansı növə çevrildiyini ölçürük.”NOvA əməkdaşlığının şəkli. Müəllif: NOvA Əməkdaşlığı.

Bir çox hissəcik detektoru çox mürəkkəb və inkişaf etmiş cihazlar olsa da, NOvA əməkdaşlığı tərəfindən istifadə edilən detektorlar nisbətən sadədir. Onlar əsasən yüklü hissəciklər keçdikdə işıq yaradan maye ilə doldurulmuş plastik borulardan ibarətdir.

Vahle dedi: “Detektorumuz üçün ən vacib amil onun kütləsidir. Neytrinolar çox nadir hallarda qarşılıqlı təsir göstərir. Əslində, Günəşdən gələn neytrinolar işıq ili uzunluğunda qurğuşun kərpicindən keçə və yenə də digər tərəfə keçə bilər. Təcrübəmizi aparmaq üçün saniyədə təxminən bir dəfə impuls edən son dərəcə intensiv neytrino mənbəyimiz və 14 kton (30 milyon funt) detektorumuz var. Buna baxmayaraq, yalnız şanslı oluruq və uzaq detektorumuzda gündə təxminən bir və ya iki dəfə bir neytrino qeyd edirik. Buna görə də 10 və ya daha çox illik məlumat toplamalıyıq.”

Tədqiqatçılar 10 il ərzində iki NOvA hissəcik detektoru tərəfindən toplanan məlumatları təhlil edərək, neytrino rəqslərini inanılmaz dəqiqliklə ölçə bildilər. Məsələn, onlar müxtəlif dadlı neytrinolar arasındakı kütlə fərqini 1,5% dəqiqliklə müəyyən edə bildilər.

Himmel bildirib ki, “Heç bir şeylə demək olar ki, qarşılıqlı təsir göstərməyən ‘xəyal hissəcikləri’ ilə bu qədər dəqiqlik səviyyəsinə çatmaq böyük bir təcrübə uğurudur. Bu dəqiqliyə baxmayaraq, təbiət öz sirlərini saxlayır və hələlik neytrinonun təbiəti ilə bağlı ən aktual suallarımıza cavabımız yoxdur. Bu sirlərin həlli ya bizdən, ya da qarşıdan gələn DUNE təcrübəsindən daha çox məlumat tələb edəcək.”

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Neytrinoların daha da tədqiqi üçün planlar

NOvA təcrübəsi 2027-ci ilin əvvəllərinə qədər neytrino şüa ölçmələrinin toplanmasına davam edəcək. Onun son eksperimental işi neytrino rəqslərinin daha dəqiq ölçmələrini əldə etmək üçün təhlil edilə bilən əlavə məlumatlar təqdim edəcək.

Vahle bildirib ki, “Müxtəlif növ neytrino təcrübələrindən əldə edilən məlumatları birləşdirərkən dəqiq ölçmələr çox vacibdir. Əgər bütün qlobal ölçmələr yüksək dəqiqliklə ardıcıl olarsa, öyrəndiyimiz suallara cavab vermək üçün lazım olan məlumata sahib ola bilərik. Digər tərəfdən, müxtəlif növ təcrübələr hətta kiçik fikir ayrılıqlarını belə göstərməyə başlasa, subatom hissəciklərinin necə davrandığına dair mövcud nəzəriyyəmizdən kənar bir şey kəşf edə bilərik.”

NOvA təcrübəsi artıq indiyə qədər kəşf edilmiş ən çətin hissəciklərdən biri olan neytrinlərin aşkarlanmasına və başa düşülməsinə böyük töhfə verib. Bu təcrübə başa çatdıqdan sonra digər nəsillər getdikcə daha inkişaf etmiş avadanlıqlardan istifadə edərək bu “xəyal hissəciklərinin” xüsusiyyətlərini araşdırmağa davam edəcəklər.

Vahle əlavə edib ki, “Fermilab, DUNE təcrübəsini keçirir və bu təcrübədə növü dəyişdirilərkən 800 mildən çox məsafə qət edən daha intensiv neytrin şüasından istifadə olunacaq”. “DUNE uzaq detektoru NOvA-dan iki dəfədən çox kütləyə malikdir və Cənubi Dakotada yeraltında tikilir. İkinci təcrübə olan Hyper-K Yaponiyada tikilir. DUNE və Hyper-K arasında neytrino fizikasının növbəti onilliyi əvvəlkindən daha həyəcanlı olacağına söz verir.”

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış, Qeb Klark tərəfindən redaktə edilmiş və Robert İqan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Əgər bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

S. Abubakar və digərləri, NOvA Təcrübəsindən 10 illik məlumatlarla Neytrino Ossillasiyası Parametrlərinin Dəqiq Ölçülməsi, Fiziki İcmal Məktubları (2026). DOI: 10.1103/x53y-2b86 .

Jurnal məlumatları: Fiziki icmal məktubları 

Əsas anlayışlar

Hissəcik sürətləndiriciləriHissəcik detektorları

© 2026 Science X Network