Çin’in güneyindeki bir tepenin derinliklerinde, dünyanın en büyük şeffaf küresel dedektörünün inşası başarıyla tamamlandı. Bu önemli gelişme, hayalet parçacıklar olarak bilinen nötrinoları tespit etmeyi amaçlayan Jiangmen Yeraltı Nötrino Gözlemevi’nin (JUNO) önemli bir dönüm noktası olarak öne çıkıyor. Nötrinolar, evrenin derin sırlarını aydınlatmada kilit rol oynayan, son derece zor tespit edilen parçacıklar olarak biliniyor. Bu parçacıkların, “hayalet parçacıklar” olarak anılmasının nedeni, neredeyse hiç etkileşimde bulunmamalarından kaynaklanıyor. Nötrinolar sıradan maddeyle nadiren etkileşime girdiğinden, vücudumuzdan, binalardan veya Dünya’nın içinden hissedilmeden kolayca geçebiliyorlar. JUNO’nun baş bilim adamı Wang Yifang, “Nötrinoları inceleyerek evrenin neden bugünkü haline geldiğini ve evrenin geleceğinin ne olacağını anlayabiliriz” dedi.
Evrenin hayaletleri tespit edilecek
JUNO dedektörü, 35.4 metre çapında, 12 kat yüksekliğinde akrilik bir küre konumunda ve yerin 700 metre altında inşa edildi. Bu derinlik, kozmik ışınlardan kaynaklanan parazitlerden korunmak için seçildi. Bu yapının ağırlığı ise 600 ton. Dedektörün içi, nötrinoları tespit ettiğinde “parlama” yapabilen 20.000 ton sıvı ile doldurulacak. Bu arada küreyi ve içindeki sıvıyı mümkün olduğunca şeffaf hale getirmek için 20.000 ton sıvıdaki toplam toz miktarının 0,008 gramı geçmemesi gerekiyor. Kürenin dışındaki su tankı ise kozmik ışınları ve radyoaktif arka planı kayalardan korumak için kullanılan 35.000 ton ultra saf su ile doldurulacak.
Elektriksel olarak nötr olan ve neredeyse ışık hızında hareket eden bu parçacıklar, Büyük Patlama’dan bu yana evrenin her köşesinde varlıklarını sürdürüyorlar. Yıldızlardaki nükleer reaksiyonlar, süpernova patlamaları, nükleer reaktörlerin işleyişi ve kayaçlardaki radyoaktif bozunmalar gibi çeşitli olaylarla meydana geldikleri belirtiliyor. JUNO’nun ana hedeflerinden biri, nötrino kütle hiyerarşisini çözmek ve bu sayede evrenin gelişimi hakkında önemli ipuçları elde etmek. Gözlemevi, süpernova nötrinoları, atmosferik nötrinolar ve Güneş nötrinoları gibi diğer fenomenleri de incelemeyi amaçlıyor.
JUNO projesi, 2015 yılında Çin Bilimler Akademisi (CAS) ve Guangdong hükümeti tarafından başlatılmıştı. Gözlemevinin tam kapasiteyle çalışmaya başlaması 2025 yılı Ağustos ayını bulacak. Tamamlandığında, JUNO’nun her gün yaklaşık 40 reaktör nötrinosu, birkaç atmosferik nötrino, bir jeonötrino ve binlerce Güneş nötrinosu tespit etmesi bekleniyor.
Altı yıllık veri toplama sürecinde yaklaşık 100.000 nötrino tespit edilebilecek, en azından tahminler bu yönde. JUNO’nun en az 30 yıl çalışması bekleniyor. Fransa, İtalya, Rusya, Almanya ve Belçika dahil olmak üzere 17 ülke ve 74 kurumdan 700’ün üzerinde bilim insanı JUNO projesinde görev alıyor.
