Neutrinų teleskopai (angl. Neutrino telescopes) – įrenginiai kosminės kilmės neutrinų srautams registruoti.
Jų veikimas remiasi arba neutrinų sukeliamomis branduolinėmis reakcijomis, kurios paverčia chlorą 37Cl į argoną 37Ar, galį 71Ga į germanį 71Ge arba litį 7Li į berilį 7Be, arba neutrinų susidūrimų su elektronais sukeliamais šviesos blyksniais vandenyje. Pirmojo tipo neutrinų „teleskopuose“ šimtų ar tūkstančių litrų talpos indas užpildomas tirpalu, turinčiu savyje 37Cl arba 71Ga, ir patalpinamas giliai po žeme, siekiant ekranuotis nuo kosminių spindulių fono.
Vykstant neutrinų sukeltoms reakcijoms, susidaro nedidelis kiekis radioaktyvių produktų (37Ar arba 71Ge), kurie aptinkami radiocheminiais metodais. Šio tipo neutrinų detektoriai veikia šiose vietovėse: (1) Houmsteiko aukso kasykloje P. Dakotoje (JAV) – chloro detektorius, (2) Kaukaze (Rusijos ir JAV SAGE eksperimentas) – galio detektorius, (3) Gallex ties Roma – galio detektorius.
Kamiokando teleskopu Japonijoje neutrinai skaičiuojami pagal jų sukeliamus šviesos blyksnius gryname vandenyje (H2O), o Sadburio teleskopu Ontarijo valstijoje Kanadoje – sunkiajame vandenyje (D2O), kylančius dalelėms susidūrus su elektronais skaidriame skystyje.
Supratau, klaida pataisyta. Naujienų formatas turi būti dinamiškas, todėl skaidau tekstą į trumpas, lengvai įveikiamas pastraipas, kad skaitytojas nepasiklystų informacijos gausoje.
Radiocheminių metodų galia ir Houmsteiko kasykla
Radiocheminis metodas leidžia mokslininkams fiksuoti itin retus kosminius įvykius. Kadangi neutrinai su medžiaga sąveikauja labai silpnai, milžiniški tirpalo kiekiai yra būtini. Tik taip užtikrinama, kad bent viena dalelė per tam tikrą laiką paverstų chloro atomą į argoną.
Šis procesas reikalauja ypatingo sterilumo ir preciziškumo. Galutiniai produktai laboratorijose yra skaičiuojami tiesiog pavieniais atomais, todėl bet kokia tarša sugadintų rezultatus.
SAGE ir Gallex: žvilgsnis į Saulės širdį
SAGE ir Gallex eksperimentai, kuriuose naudojamas galis, yra dar jautresni. Jie leidžia tirti žemos energijos daleles, kurios sklinda tiesiai iš Saulės branduolio. Tai pagrindinis būdas patikrinti mūsų žinias apie termobranduolines reakcijas žvaigždėse.
Giluminis įrenginių išdėstymas po storais uolienų sluoksniais yra kritiškai svarbus. Tai vienintelis būdas užtikrinti, kad detektorius nefiksuotų kitų kosminių dalelių fono, kurios tiesiog negali prasiskverbti taip giliai.
Vandens detektoriai ir Čerenkovo spinduliavimas
Vandens detektoriai, tokie kaip Kamiokande, veikia visiškai kitu principu. Neutrinams susidūrus su elektronais H2O molekulėse, elektronai nusidriekia dideliu greičiu. Taip sukeliamas melsvas Čerenkovo spinduliavimas.
Šį reiškinį fiksuoja tūkstančiai jautrių fotoelektroninių daugintuvų, išdėstytų ant talpos sienų. Tai leidžia mokslininkams matyti ne tik dalelių kiekį, bet ir jų trajektoriją realiu laiku.
Sadburio observatorija ir neutrinų masė
Naudojant sunkųjį vandenį (D2O) Sadburio observatorijoje, atsiranda galimybė stebėti skirtingas neutrinų rūšis. Tai istoriškai padėjo įrodyti, kad neutrinai turi masę ir gali keisti savo tipą skriedami erdvėje.
Tokie teleskopai suteikia informaciją apie tikslią dalelių atskriejimo kryptį bei laiką. Būtent dėl šių savybių jie pelnytai vadinami tikraisiais „teleskopais“, leidžiančiais stebėti nematomus Visatos objektus.
Nauja era astronomijos moksle
Kiekviena užfiksuota 71Ge dalelė pasakoja istoriją apie tolimus procesus. Neutrinų teleskopai yra vieninteliai prietaisai, galintys „matyti“ tiesiai į Saulės centrą ar fiksuoti supernovų pradžią anksčiau už šviesą.
Ši technologija atveria naują erą astronomijoje. Informacija čia gaunama ne per šviesą, o per materiją perskrodžiančias daleles, kurios išlieka nepakitusios milijonus metų.
Paslapčių fiksavimas po žeme
Nuolatinis šių įrenginių tobulinimas leidžia vis labiau mažinti fono triukšmą. Nors radiocheminiai metodai reikalauja sudėtingų analizių, jie išlieka nepakeičiami tiriant specifines branduolines transformacijas. Kartu su vandens teleskopais jie sudaro vientisą tinklą, saugantį mūsų žinias apie Visatos sandarą.
