Neutriner

Cornelia Ekvall /

Neutriner är partiklar som näst intill passerar genom vår vardag oupptäckta. De är otroligt snabba och små. Genom vår tumnagel passerar runt 65 miljoner neutriner per sekund! Och dem neutrinerna kommer endast från solen.


Det svåra med neutriner är att beskriva dem. Förra årets nobelpris gick till Arthur B Mcdonald och Takaki Kajita med nomineringen ”för upptäckten av neutrinooscillationer, som visar att neutriner har massa”.  Det vill säga så har de bevisat, med hjälp av en mängd andra personer, att neutriner finns då de har en massa. Dessa partiklar kan, enligt standardmodellen, delas in i tre familjegrupper. Nämligen som elektron neutriner, myon neutriner och som tau neutriner. En neutrin delas också in i olika typer beroende på dess massa. Så en neutrin kan vara en Tau neutrin av typ m2 eller en Tau neutrin typ m3 etc. Dessa partiklar är “vänster snurrande” och varför vet man inte. Man spekulerar över om det finns “högersnurrande” neutriner eller motsvarande antineutriner (precis som antimateria).

I solen alstras/bildas endast elektronneutriner som i sin tur kan anlända till exempelvis Jorden i andra former. Men det verkligt intressanta är att man kunnat se att neutriner kan byta familjegrupp. Det är genom att visa att neutriner byter familjegrupp som man kunnat bevisa att neutriner har en massa. Men hur kan man visa att en nästintill osynlig partikel kan byta form?

Två av de mest omtalade platserna/projekten som eltar efter svaret är Super-Kamiokande i Japan och The Icecube project på Sydpolen.

The Icecube fick 2008 utmärkelsen “världens coolaste teleskop” av Popular Astronomy. The Icecube är ett tjockt isblock på 1 kilometer, som är kantat med över 5000 detektorer. Detektorernas uppgift är att hitta och samla data om hur neutrinerna beter sig. 

Super Kamiokande ligger cirka 25 mil från Tokyo och består av en underjordisk zink gruva full av detektorer.

Förhoppningen är att kunna förstå mörk materia med hjälp av neutrinerna då de är den enda kända mörka energin idag. Men det är också stort fokus på gammastrålning m.f.

Neutriner reagerar knappt med någonting annat än sin egen gravitation. Men det händer att de krockar med en atomkärna eller elektron vilket gör så att laddade partiklar bildas. (som svaga blå blixtar som kallas Tjerenkovstrålning) För att det ska ske behöver partikeln röra sig snabbare än ljuset. Men enligt Einsteins relativitetsteori så kan inget med en massa röra sig snabbare än ljuset i vakuum (rymden är ett vakuum). Därför har man fyllt zinkgruvan i Japan med rent vatten. För i vatten bromsas ljusets hastighet upp till 75% av den totala hastighetem vilket gör så att partiklar som neutriner kan “springa om” ljuset. På så sätt kan detektorerna se hur neutrinerna reagerar med atomer och elektroner i vattnet genom att studera det blåa ljuset. 


Första gången neutriner kom på tals så var det faktiskt av en slump. Wolfgang Pauli föreslog på 1930-talet, trots at han själv inte trodde på det, att det var en okänd partikeln som gjorde att energin kunde bevaras vid ett så kallat betasönderfall. Sedan på 50-talet kom nytt hopp för “den okända partikeln” då den strömmade ut från det nybyggda kärnkraftverket. Neutrinerna syntes på kärnkraftverkets detektorer, vilket gav dem en bevisad existens.


Så neutriner finns och de har en massa. Frågan är vad de kan berätta för oss. 

Källor:

Text;

Bilder;

Varukorg