źródło: Wikipedia (CC 4.0)
Osiągnięto ważny kamień milowy w globalnej inicjatywie Hyper-Kamiokande, skoncentrowanej na budowie najnowocześniejszego detektora cząstek. Ogromna podziemna komora, w której ma się znaleźć główny zbiornik na wodę, jest już gotowa. W tym wspólnym przedsięwzięciu bierze udział prawie 630 badaczy z 22 krajów, z udziałem Polski.
Jaskinia w ośrodku Hyper-Kamiokande należy do największych wgłębień wykutych kiedykolwiek przez człowieka w skale. Według ogłoszenia Uniwersytetu Jagiellońskiego (którego naukowcy biorą udział w projekcie), centralna struktura ma górną część w kształcie kopuły o wymiarach około 69 metrów na 21 metrów, pod którą rozciąga się cylindryczna przestrzeń o wysokości 73 metrów.
Dalsze prace skupią się na przekształceniu głównej komory w ogromny zbiornik bezpieczeństwa. Zakończenie montażu wszystkich elementów detektora w tej przestrzeni planowane jest na 2027 rok, a następnie napełnienie zbiornika specjalnie oczyszczoną wodą. Pełna zdolność operacyjna detektora przewidywana jest na 2028 rok.
Kluczowe cele naukowe projektu Hyper-Kamiokande obejmują szczegółową analizę charakterystyki neutrin oraz badania procesów rozpadu protonów. Badania te mają na celu znalezienie odpowiedzi na fundamentalne pytania kosmiczne i ocenę teoretycznych ram dla wielkiej unifikacji, jak zaznaczono w oficjalnym komunikacie.
W inicjatywie bierze udział dziewięć polskich instytucji akademickich: Narodowe Centrum Badań Jądrowych (lider konsorcjum), Instytut Fizyki Jądrowej PAN, Uniwersytet Śląski, Politechnika Warszawska, Uniwersytet Warszawski, Uniwersytet Wrocławski, Akademia Górniczo-Hutnicza, Uniwersytet Jagielloński oraz Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika.
Obiekt Hyper-Kamiokande, zlokalizowany w mieście Hida w japońskiej prefekturze Gifu, będzie wyposażony w ogromny zbiornik na wodę o pojemności ponad ośmiokrotnie większej niż jego poprzednik, Super-Kamiokande. Nowy detektor będzie zawierał ponad 20 000 zaawansowanych czujników światła.
Naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego wyjaśnili, że Hyper-Kamiokande wykorzystuje promieniowanie Czerenkowa do identyfikacji naładowanych cząstek powstających w wyniku oddziaływań neutrin, co pozwala na pomiar ich trajektorii i poziomu energii.
„Ten typ detektora opiera się na prostych zasadach działania: neutrina obserwuje się w ogromnej objętości ultraoczyszczonej wody, otoczonej czujnikami światła zwanymi fotopowielaczami. Oddziaływania między neutrinami a cząsteczkami wody wytwarzają naładowane cząstki przekraczające prędkość światła w wodzie, generując stożkowe promieniowanie Czerenkowa. Podobnie jak grzmoty dźwiękowe wytwarzane przez obiekty naddźwiękowe, zjawisko to objawia się charakterystycznymi niebieskimi wzorcami świetlnymi. Fotopowielacze rejestrują te świetliste pierścienie, umożliwiając naukowcom wywnioskowanie zarówno charakterystyki cząstek, jak i właściwości neutrin, z których powstały” – wyjaśnia zespół Uniwersytetu Śląskiego.
Projekt Hyper-Kamiokande jest wspólnie zarządzany przez Uniwersytet Tokijski i KEK (High Energy Accelerator Research Organization). Według danych Uniwersytetu Jagiellońskiego, w lipcu w projekcie uczestniczyło blisko 630 badaczy z 22 krajów. (PAP)
akp/ zan/
