Yer üzündə hissəcik toqquşdurucularının ölçüsünün məhdudiyyətləri var. Bu məhdudiyyətlər yer sahəsi və iqtisadi səbəblərlə bağlıdır. Daha böyük toqquşdurucular daha yüksək enerji təmin etdiyi üçün, bu məhdudiyyətlər fizikanın standart modelindən kənar nəzəriyyələri test etmək imkanlarını da məhdudlaşdırır. Lakin Viskonsin Universitetindən Yang Bai və onun komandası mövcud neytrino detektorlarını nəhəng hissəcik toqquşdurucularına çevirməyi təklif edirlər.

Neytrino detektorlarının gücü

Neytrinolar çox zəif qarşılıqlı təsir göstərən hissəciklərdir. Trilliyonlarla neytrino hər saniyə insan bədənindən keçsə də, onların yalnız çox az hissəsi proton və ya elektronla toqquşur. Bu toqquşmalar nəticəsində yaranan hissəciklər Çerenkov radiasiyası adlanan işıq yayır. Mövcud neytrino detektorları, məsələn, Antarktidada yerləşən IceCube, Aralıq dənizindəki KM3NeT və Baikal gölündəki Baikal-GV kimi böyük su və ya buz kütlələrindən istifadə edərək bu radiasiyanı aşkarlayır.

Yeni yanaşma: Nəhəng Neytrino Toqquşdurucusu

Dr. Bai və onun komandası bu detektorları 'Nəhəng Neytrino Toqquşdurucusu' (LvC) kimi istifadə etməyi təklif edir. Bu detektorlar neytrinoların 'izlər' və 'şüalar' adlanan qarşılıqlı təsir hadisələrini qeydə alır. 'İzlər', neytrinonun müonla qarşılıqlı təsirindən yaranan işıq yollarıdır və analiz üçün daha əlverişlidir. Ultra-Yüksək Enerjili neytrinolar, 220 peta-elektron volt enerji səviyyələrinə çata bilər ki, bu da LHC-nin enerji səviyyəsini 16000 dəfə üstələyir.

Yeni hissəciklərin kəşfi

LvC, standart modeldən kənar hissəciklərin aşkarlanmasında əhəmiyyətli rol oynaya bilər. Leptogluon adlanan hissəciklər, həm leptonlarla qarşılıqlı təsir göstərən, həm də gluonlar kimi 'rəngli' olan hissəciklərdir. LvC bu ağır hissəcikləri aşkarlamaq üçün ideal vasitə ola bilər. Lakin bəzi digər hissəciklərin aşkarlanması üçün LvC-nin LHC ilə müqayisədə daha az səmərəli olduğu hesablanıb.

Gələcək perspektivlər

Mövcud neytrino detektorlarının yeni nəsilləri daha böyük aşkarlama sahəsi təmin edərək LvC-nin imkanlarını artıracaq. Bu yanaşma, mövcud fizika infrastrukturunun yeni məqsədlər üçün istifadə olunması fikrini gücləndirir. Alimlər ümid edirlər ki, bu təklif detektor dizaynında yeni avadanlıqların əlavə edilməsinə ilham verəcək.

Neytrino detektorlarının hissəcik toqquşdurucuları kimi istifadəsi, fizikanın sərhədlərini genişləndirmək üçün ümidverici bir addımdır.