Hírek,  Itthon és világ

Tudósok versenyfutása a világegyetem létezésének titkának megfejtéséért

A Dél-Dakotai erdők fölött, egy ködbe burkolózó laboratóriumban tudósok dolgoznak azon, hogy választ találjanak a tudomány egyik legnagyobb kérdésére: miért létezik a világegyetem? A kutatásban részt vevő tudósok egy másik japán csapattal versenyeznek, amely már több év előnyben van. A jelenlegi világegyetem-keletkezési elmélet nem tudja megmagyarázni a körülöttünk lévő bolygók, csillagok és galaxisok létezését. Mindkét csapat neutrínókat vizsgáló detektorokat épít, remélve, hogy választ találhatnak a kérdésre. Az Egyesült Államok által vezetett nemzetközi együttműködés célja, hogy a választ a föld alatt, a megfelelően elnevezett Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) projekt keretein belül találják meg. A tudósok 1500 méter mélyre utaznak három hatalmas földalatti barlangba. A projekt mérete olyan hatalmas, hogy a munkagépek és buldózerek apró műanyag játékoknak tűnnek a környezetükben. Dr. Jaret Heise, a létesítmény tudományos igazgatója „a tudomány katedrálisaiként” jellemezte ezeket az óriási üregeket, és elmondta, hogy közel tíz éve dolgozik a Sanford Underground Research Facility (SURF) barlangjainak építésén. Ezek a barlangok elszigetelik a DUNE-t a felszíni zajoktól és sugárzástól. Most, hogy a DUNE készen áll a következő szakaszra, Dr. Heise kijelentette: „Készen állunk arra, hogy megépítsük azt a detektort, amely megváltoztatja a világegyetemről alkotott elképzelésünket, olyan eszközökkel, amelyeket 1400 tudósból álló, 35 országot képviselő együttműködés valósít meg.”

Amikor a világegyetem keletkezett, kétféle részecske jött létre: az anyag, amelyből a csillagok, bolygók és minden más körülöttünk lévő dolog áll, és az antimatter, amely az anyag pontos ellentéte. Elméletileg a kétféle anyagnak ki kellett volna oltania egymást, így csak egy hatalmas energiarobbanás maradt volna. Ennek ellenére itt vagyunk – mint anyag. A tudósok úgy vélik, hogy a válasz arra a kérdésre, hogy miért nyert az anyag – és miért létezünk – a neutrínó és annak antimateriális párja, az anti-neutrínó tanulmányozásában rejlik. A kutatók mindkét típusú részecskéből sugárnyalábokat indítanak Illinois mélyén, hogy eljuttassák azokat a Dél-Dakotai detektorokhoz, 800 mérföldnyire. Ennek oka, hogy a neutrínók és az anti-neutrínók, miközben utaznak, apró változásokon mennek keresztül. A tudósok azt szeretnék megtudni, hogy ezek a változások eltérőek-e a neutrínók és az anti-neutrínók esetében. Ha igen, az segíthet nekik megfejteni, hogy miért nem olthatják ki egymást az anyag és az antimatter.

A DUNE egy nemzetközi együttműködés, amelyben 1400 tudós vesz részt harminc országból. Közöttük van Dr. Kate Shaw a Sussexi Egyetemről, aki elmondta, hogy a várható felfedezések „átformáló hatással lesznek” a világegyetemről alkotott elképzelésünkre és az emberiség önmagáról vallott nézeteire. „Rendkívül izgalmas, hogy itt vagyunk most, a technológiával, az építéssel, a számítógépes szoftveres ismeretekkel, hogy tényleg támadhassuk ezeket a nagy kérdéseket” – mondta.

Fél világnyira Japán tudósai fénylő aranygömböket használnak, hogy ugyanazokra a válaszokra keressenek. A Hyper-K néven ismert projekt, amely a jelenlegi neutrínó detektoruk, a Super-K nagyobb és jobb változata, szintén egy nemzetközi együttműködés keretein belül valósul meg. A japán vezetésű csapat kevesebb mint három éven belül készen áll a neutrínó sugár nyitására, jóval korábban, mint az amerikai projekt. Dr. Mark Scott, a londoni Imperial College tudósa úgy véli, hogy csapata az élen jár a világegyetem keletkezésével kapcsolatos egyik legnagyobb felfedezésben. „Korábban kapcsolunk be, és nagyobb detektorunk van, így hamarabb érhetjük el a nagyobb érzékenységet, mint a DUNE” – mondta. A két kísérlet együttes futása azt jelenti, hogy a tudósok többet tanulhatnak, mint egyedül, de Dr. Linda Cremonesi a Queen Mary Egyetemről, aki a DUNE projekten dolgozik, azt mondja, hogy az első helyezés nem biztos, hogy teljes képet ad arról, mi is történik valójában. „Van egy versenyhelyzet, de a Hyper-K még nem rendelkezik a szükséges összes összetevővel ahhoz, hogy megértsük, vajon a neutrínók és az anti-neutrínók különböző módon viselkednek-e.” A verseny tehát folyik, de az első eredmények csak néhány év múlva várhatók. Az idő kezdetén történt események, amelyek létrehoztak minket, továbbra is rejtélyt jelentenek – egyelőre.

Forrás: https://www.bbc.com/news/articles/cjwvgevjjl6o

Szólj hozzá

Az e-mail címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük