גלאי נייטרינו

גלאי נייטרינו הוא גלאי חלקיקים שנועד לזהות חלקיקי נייטרינו ולמדוד את תכונותיהם.

ישנם כמה סוגים של גלאי נייטרינו. כל סוג בנוי מכמות גדולה של חומר (לרוב נוזלי) במערה בעומק רב שנועד לחסום קרינה קוסמית. הגלאי חייב להבנות מחומרים טהורים ככל האפשר על מנת למנוע מהכמויות הזעירות של חומר רדיואקטיבי הקיימות בכל חומר לעוות את התוצאה.

• גלאים המבוססים על חומר הניקוי טטראכלורואתילן. בגלאים אלו פגיעת נייטרינו עשויה להפוך אטומים של כלור לאטומים של ארגון. גלאי זה מודד נייטרינו אלקטרוני בלבד. גלאי מסוג זה בהומסטייק שבדרום דקוטה שהכיל 520 טון של נוזל הניקוי גילה ב-1967 את בעיית הנייטרינו השמשי.
• גלאי גליום דומים לגלאי הכלור, אך רגישים יותר לנייטרינו דלי אנרגיה הנוצרים בהיתוך פרוטון-פרוטון בשמש. נייטרינו יהפוך גליום לגרמניום. גלאי מסוג זה (SAGE) נבנה בשותפות אמריקנית רוסית ונמצא בבקסן שבהרי קווקז ברוסיה, גלאי נוסף חדש נמצא בהרי גראן סאסו מזרחית לרומא.
• גלאי שמבוסס על מים טהורים, כדוגמת סופר-קמיוקנדה ביפן. בגלאי זה הנייטרינו מעביר את האנרגיה שלו לאלקטרון שנע כתוצאה מכך מהר יותר ממהירות האור בחומר (אם כי לאט יותר ממהירות האור בריק). תופעה זו גורמת ל"גל הלם אופטי" הידוע כ"קרינת צ'רנקוב" ושניתן לאתרה באמצעות חיישנים. לגלאי צ'רנקוב יתרון בכך שהנייטרינו מתגלה בכניסות לגלאי, וניתן לקבל מידע על כיוונו של הנייטרינו. גלאי זה מאתר הן נייטרינו אלקטרוני והן נייטרינו מואוני.
• גלאי מים כבדים (כלומר מים שבהם מחליף דאוטוריום את המימן במים). בגלאי זה משתמשים בשלושה סוגים של תהליכים על מנת לאתר את הנייטרינו. הראשון הוא כמתואר בגלאי מבוסס מים טהורים. השני כאשר הנייטרינו פוגע באטום הדאוטריום ומשחרר אלקטרון. והשלישי נייטרינו המפרק דאוטריום למרכיביו (פרוטון ונייטרון). כל שלושת התהליכים מתגלים על ידי חיישנים הרגישים לקרינת צ'רנקוב. גלאי זה מאתר את כל שלושת הטעמים של נייטרינו. גלאי מסוג זה במצפה הנייטרינו באגן סדברי שבקנדה הוכיח את התאוריה בדבר התנודדות של הנייטרינו בין הטעמים.

ב-22 בספטמבר 2017, גלאי הנייטרינו גילה IceCube את IceCube-170922A, חלקיק נייטרינו באנרגיה של 290 טריליון אלקטרון וולט. לאחר תצפיות נמצא שמקורו בבלאזר, חור שחור מסוג קוואזר, הרחוק מאיתנו 3.7 מיליארד שנות אור, שמפנה את הסילון שלו לכיווננו. כך למעשה נפתחה דרך חדשה לחקר היקום, בגילוי ומציאת מקורות אנרגיה גבוהה.

ראו גם

• סופרנובה 1987A
• התפרצות גמא

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא גלאי נייטרינו בוויקישיתוף