As partículas, chamadas de anti-neutrinos, foram detectados no subterrâneo experiência Baía de Daya , localizado perto de um reator nuclear na China, 55 quilômetros ao norte de Hong Kong.
Para a medição de anti-neutrinos que fez em 2012, a Daya Bay colaboração foi nomeado vice-campeão para descoberta do ano da revista Science.
Fotomultiplicador sensível linha de tubos os Daya Bay paredes detector, desenhados para amplificar e gravar os flashes fracos que significam uma interação antineutrino. Cortesia de Roy Kaltschmidt, Lawrence Berkeley National Laboratory
Anti-partículas são gêmeos quase idênticos de partículas sub-atômicas (elétrons, prótons e nêutrons) que compõem nosso mundo. Quando um elétron encontra um anti-elétron, por exemplo, ambos são aniquilados em uma explosão de energia. Deixar de ver estas explosões no Universo diz físicos que a anti-matéria é infinitamente rara, e que a matéria manda e desmanda no universo de hoje.
| "No início dos tempos, no Big Bang, uma sopa de partículas e anti-partículas foi criado, mas de alguma forma um desequilíbrio surgiu", diz Karsten Heeger, professor de física na UW-Madison. "Todos os estudos que têm sido feitos não encontraram diferença suficiente entre partículas e anti-partículas para explicar o predomínio da matéria sobre anti-matéria." Mas o neutrino, uma partícula extremamente abundante, mas quase sem massa, podem ter as propriedades adequadas, e podem até ser a sua própria anti-partícula, Heeger diz. "E é por isso que os físicos colocaram a sua última esperança sobre o neutrino para explicar a ausência de anti-matéria no universo." |
Heeger e seu grupo na UW-Madison ter sido responsável por grande parte da concepção e desenvolvimento de detectores de anti-neutrinos de Daya Bay. Jeff Cherwinka, de Física da universidade laboratório de ciências, em Stoughton, Wisconsin é o engenheiro-chefe do experimento e supervisionou muito do conjunto detector e instalação.
Uma piscina segurando quatro detectores de anti-neutrinos começa a encher com água ultra-pura, em setembro de 2012, no experimento de Daya Bay Neutrino. O experimento, apenas reconhecida pela revista Science como um avanço do ano, está ajudando a explicar por que o universo contém praticamente nenhum anti-matéria. Universidade de Wisconsin-Madison físico Karsten Heeger e Ciências Físicas engenheiro Laboratório Jeff Cherwinka ambos desempenharam papéis importantes no experimento. Crédito: Roy Kaltschmidt, Lawrence Berkeley National Laboratory
A construção do experimento foi concluído no segundo semestre e os dados de tomada começou em outubro com o conjunto completo de anti-neutrinos detectores.
Reactores são uma fonte fértil de anti-neutrinos, e medindo a sua variação durante os voos curtos a partir do reactor para o detector, fornece a base para o cálculo de uma quantidade chamada o "ângulo de mistura", a probabilidade de transformação de um sabor para a outra, segundo o professor Heeger.
A medição da Baía de Daya experimento, lançado em março de 2012, mesmo antes de o último conjunto de detectores foi instalado, mostrou um ângulo surpreendentemente grande, Heeger diz. "As pessoas achavam que o ângulo pode ser muito pequenas, portanto, nós construímos um experimento que foi 10 vezes tão sensível como acabamos precisando.
"A comunidade de neutrinos tem esperado por um longo tempo para este parâmetro, que será utilizado para o planejamento de experimentos para próxima década e além", diz Heeger, "e é por isso que foi reconhecido pela ciência."
Como esperado, o avanço da ciência do ano foi a detecção do bóson de Higgs, uma partícula sub-atómica indescritível que completa o "zoológico de partículas" prevista pelo modelo padrão da física. Essa descoberta também teve uma participação importante por físicos da UW-Madison.
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