Shop menü

ERDŐNYI NEUTRÍNÓDETEKTOROK?

A fák új utat kínálhatnak a megfoghatatlan részecskék detektálására.
Jools _
Jools _
Erdőnyi neutrínódetektorok?

A neutrínók kicsit olyanok, mint az Erő a Csillagok háborújában. A könnyű elemi részecskék körülvesznek és áthatnak minket, de szinte soha nem lépnek kölcsönhatásba a látható anyaggal. Azért tudnak gond nélkül áthatolni nemcsak rajtunk, hanem az egész bolygónkon, mert rendkívül könnyűek, és nincs töltésük. Ez egyben rendkívül nehézzé teszi megfigyelésüket és tanulmányozásukat. Egy fizikus azonban nemrégiben merész új javaslattal állt elő: használjuk a Föld erdőit, hogy felderítsük a neutrínókat.

Az ötlet annak fényében nem is annyira meglepő, hogy a létező neutrínódetektorok is meglehetősen hatalmasak és nem olyanok, mint amilyennek egy részecskeérzékelőt általában elképzelnénk, ráadásul gyakran kihasználják a természetes erőforrásokat. A Japánban található Superkamiokande például egy hatalmas tartály, amelyet tisztított vízzel töltöttek fel. A tartály falait olyan érzékelők borítják, amelyek képesek rögzíteni a neutrínók és az atomok közötti nagyon ritka kölcsönhatásokat. Az Antarktiszon található IceCube Neutrino Observatory is hasonló ütközések detektálására törekszik, de folyékony víz helyett egy köbkilométernyi jeget használ, a detektorokat pedig a jég belsejében helyezték el. Kínában pedig épp a világ legnagyobb detektorának megépítését tervezik, ez a tenger mélyén kap majd helyet.

Mindezen detektorokban olyan fényvillanásokra vadásznak a szakértők, amely akkor történik, amikor egy neutron nagy ritkán mégis beleütközik egy atomba. Az erdős megközelítés ugyanakkor kicsit más. Az ötlet azon alapul, hogy a tau neutrínó, a neutrínók nehezebb változata, az anyaggal kölcsönhatásba lépve egy tau részecskét hoz létre, ami az elektron nehéz változata. Ez a részecske aztán más töltött részecskék tömegévé bomlik, és közben rádióhullámok bocsátódnak ki.

Az ilyen események megfigyelésére törekedő kutatók rádióantennákat használnak a jelek befogására. Az antennáknak azonban távol kell lenniük a városoktól (és más emberi zavaró tényezőktől), és ideális esetben magasabb fekvésű területeken érdemes őket bevetni. Az ilyen jellemzőkkel rendelkező helyeken viszont gyakran erdők vannak, az antennák telepítéséhez pedig alapesetben kopár területre lenne szükség. Steven Prohira, a Kansasi Egyetem fizika és csillagászati adjunktusa azonban egy új (még lektorálásra váró) publikációjában azt vizsgálja, hogy nem lehetne-e inkább felhasználni a fákat ugyanerre a célra.

A múlt század elejétől kezdve gyűjtöttek bizonyítékokat arra vonatkozóan, hogy a fák egészen jól működnek rádióantennaként. Ha egy tekercset tekerünk a fa köré, vagy drótot szögezünk rá, majd ezt a megfelelő elektronikához csatlakoztatjuk, egy erdő hatalmas antennarendszerként működhet.

A földi erdők hatalmas neutrínódetektorokká alakításával kapcsolatban azonban még számos kihívás és bizonytalanság áll fenn. Először is még nem világos, hogy a fák mennyire képesek jól érzékelni az ilyen események által keltett rádióhullámok tartományát. Ha képesek erre, az kétségkívül jó lehetőséget kínálna az ilyen események eredetének nyomon követésére. A telepítéssel kapcsolatban azonban szintén vannak bonyodalmak. A fák közötti eltérések befolyásolhatják a teljesítményt, ahogyan az évszakok is, ha a levelek kihatnak a megfigyelésekre. A civilizációtól távoli erdőkben ráadásul az energiaellátás megoldása is komplikált lehet. Prohira azonban biztos benne, hogy megéri megvizsgálni ezt a lehetőséget, feltéve persze, hogy az a természetet nem károsító módon megvalósítható.

Neked ajánljuk

    Tesztek

      Kapcsolódó cikkek

      Vissza az oldal tetejére