Dispozitivul capabil să dezvăluie începuturile cosmosului
În Laboratorul Subteran Canfranc (LSC) din nordul Spaniei, o echipă internațională de cercetători investighează o întrebare fundamentală: de ce suntem aici? Această întrebare se leagă de existența universului, care este compus din atomi, la rândul lor formați din protoni, neutroni și electroni. Aceste particule au un corespunzător în antiparticulele lor, iar antiparticula electronului este pozitronul, care are o sarcină electrică pozitivă. De asemenea, o particulă de mare interes pentru oamenii de știință este neutrino.
Neutrinii sunt particule aproape invizibile, care nu interacționează semnificativ cu materia și nu au sarcină electrică. O caracteristică fascinantă a acestora este neutralitatea lor, care le permite să existe atât ca materie, cât și ca antimaterie. Carlos Pena, directorul laboratorului, a explicat că, în cadrul mecanicii cuantice, atunci când două lucruri nu pot fi distinse, ele pot fi considerate ambele simultan.
Oamenii de știință de la LSC construiesc un dispozitiv menit să verifice dacă neutrinii pot fi simultan materie și antimaterie. Aceștia sunt izolați de „zgomotul” cosmic creat de razele cosmice, care sunt particule de mare energie provenite din diverse surse cosmice. LSC beneficiază de protecția a 800 de metri de rocă, care ajută la eliminarea interferențelor din mediul înconjurător.
În interiorul laboratorului, cercetătorii lucrează la diferite experimente, inclusiv la detectarea particulelor masive care interacționează slab (WIMP) și căutarea axionilor, posibile particule de materie întunecată. O cameră de sticlă din laborator găzduiește o versiune mai mică a unui dispozitiv destinat să surprindă un fenomen nemaivăzut, care ar putea aduce răspunsuri cu privire la originea universului.
Experimentul face parte din proiectul NEXT, care implică peste 130 de cercetători. Oamenii de știință studiază cum materia a câștigat lupta împotriva antimateriei în formarea universului. Conform calculelor matematice, ar trebui să existe doar lumină, iar materia, așa cum o cunoaștem, este rezultatul unei simetrii distruse. Pena subliniază că neutrinii ar putea oferi indicii despre această asimetrie, permițând înțelegerea mecanismelor prin care protonii, neutronii și electronii au obținut existența.
Următorul experiment crucial este în curs de pregătire în Japonia, unde se va investiga dacă anihilarea dintre doi neutrini lasă în urmă o rămășiță de materie. Rezultatele acestui experiment sunt așteptate până în 2030, în timp ce rezultatele de la LSC ar putea fi disponibile până în 2035.
Laboratorul Subteran Canfranc a fost construit într-un tunel din 1928, care a fost destinat legării Spaniei de Franța prin Munții Pirinei. Acest loc a fost ales datorită nivelului scăzut de radiație cosmică, oferind un mediu ideal pentru detectarea particulelor rare. De la un experiment modest desfășurat în 1985, LSC s-a dezvoltat într-una dintre cele mai avansate infrastructuri științifice din Europa.
