Super-Kamiokande: Entdecken Sie die immense goldene Kammer, in der die Neutrino-Bewegung erforscht wird
Stellen Sie sich einen zylindrischen Raum vor, so groß wie ein fünfzehnstöckiges Gebäude, komplett mit goldenen Glühbirnen bedeckt und von reinem Wasser überflutet, das das Metall schmilzt. Alles in tausend Metern Tiefe, unter einem Berg in Japan.
Nein, es ist nicht die geheime Basis einiger super-schlechter Comics. Es ist ein wirklich existierendes Labor und ist einer der wenigen Orte auf der Welt, an denen Neutrinos genau studiert werden.
Kamioka Observatory, ICRR, The University of Tokyo
Es heißt Super-Kamiokande, oft abgekürzt als Super-K, befindet sich unter dem Mount Ikeno in Japan und hat die Aufgabe, die Bewegung von Neutrinos zu erfassen. Neutrinos sind subatomare Teilchen mit sehr geringer Masse und ohne elektrische Ladung. Sie kreuzen die Festkörper wie Luft und bewegen sich mit sehr hohen Geschwindigkeiten. In Wasser reisen sie sogar schneller als Licht (obwohl sie nicht schneller sind als Licht im Vakuum).
Und gerade deshalb haben Menschen so bizarre Architekturen gebaut.
Kamioka Observatory, ICRR, The University of Tokyo
In der Tat hilft uns die Fähigkeit, die Bewegung von Neutrinos zu erkennen, unser Universum besser zu verstehen: Wenn ein Stern stirbt und sich in eine Supernova verwandelt, beginnt er, Neutrinos im Weltraum freizusetzen. Wenn sie in Super-K ankommen, gibt es ein Phänomen, das dem Überschallknall von Überschallflugzeugen ähnlich ist: So wie ein Objekt, das sich schneller bewegt als das Geräusch, ein Rumpeln erzeugt, erzeugen die Neutrinos, die schneller als das Licht durch das Wasser fliegen, eine Emission von Licht.
Die Glühbirnen, die die gesamte Oberfläche des Gebäudes bedecken, sind tatsächlich äußerst empfindliche Photomultiplier-Röhren, die es aufnehmen können.
Die Supernovae, die von unserem Planeten wahrnehmbar sind, sind sehr seltene Ereignisse, die im Durchschnitt alle 30 Jahre auftreten, und Neutrinodetektoren wie Super-K warnen uns rechtzeitig, um das Phänomen zu untersuchen. Aber nicht nur das, Neutrinos helfen uns auch, Antimaterie zu verstehen. Wie Morgan Wascko, derzeitiger Projektleiter, sagte: "Unsere Modelle sagen uns, dass der Urknall zu gleichen Teilen Materie und Antimaterie geschaffen hat, aber heute scheint die meiste Antimaterie verschwunden zu sein."
Das Studium der Neutrinos kann der Schlüssel sein, um es zu verfolgen.
Aber der vielleicht störendste Aspekt von Super-k ist das Wasser, mit dem es gefüllt ist. Die Techniker überqueren es auf speziellen Jollen, um Reparaturen durchzuführen, und achten darauf, dass die Haut nicht mit dem Wasser in Berührung kommt. In der Tat wird das reinste Wasser, das mehrfach gereinigt und gefiltert wurde und mit ultravioletter Strahlung beschossen wurde, einer Säure ähnlich. 1995 fiel ein Schraubenschlüssel auf den Boden des Super-k. Im Jahr 2000 entleerten sie es komplett zur Wartung und das Werkzeug hatte nur einen Schatten hinterlassen.
Das Labor wurde in den frühen 1980er Jahren gebaut und im Jahr 1987 gab es sein erstes Ergebnis: Es ermöglichte Wissenschaftlern, die Explosion einer Supernova aus der Magellanschen Wolke zu beobachten.
Aber heute denken wir darüber nach, das Projekt zu aktualisieren. Dr. Wascko erklärte, dass die Verfahren für die Genehmigung der sogenannten Hyper-Kamikoande im Gange sind. Der Hyper-K soll 2026 in Betrieb gehen, sein 20-maliger Vorgänger wird 99.000 Photomultiplier-Röhren gegen die 11.000 Super-K enthalten.
