I fokus:Neutriner

Neutriner är partiklar som näst intill passerar genom vår vardag oupptäckta. De är otroligt snabba och små. Genom vår tumnagel passerar runt 65 miljoner neutriner per sekund! Och dem neutrinerna kommer endast från solen!

Det svåra med neutriner är att beskriva dem. Årets nobelpris gick till Arthur B Mcdonald och Takaki Kajita med nomineringen ”för upptäckten av neutrinooscillationer, som visar att neutriner har massa”.  Det vill säga så har de bevisat, med hjälp av en mängd andra personer, att neutriner finns då de har en massa. Dessa partiklar kan, enligt standradmodellen, delas in i tre familjegrupper. Nämligen som elektron neutriner, myon neutriner och som tau neutriner. En neutrin delas också in i olika typer beroende på dess massa. Så en neutrin kan vara en Tau neutrin av typ m2 eller en Tau neutrin typ m3 etc. Dessa partiklar är "vänster snurrande" och varför vet man inte. Man spekulerar över om det finns "högersnurrande" eller motsvarane anti neutriner (precis som antimateria).

I solen alstras/bildas endast elektronneutriner som i sin tur kan anlädna till exempelvis Jorden i andra former. Men det verkligt intressanta är att man kunnat se att neutriner kan byta familjegrupp. Det är genom att visa att neutriner byter familjegrupp som man kunnat bevisa att neutriner har en massa. Men hur kan man visa att en nästintill osynlig partikel kan byta form?

Det kan man genom att bygga makalösa detektorer. Om man uppfyller vissa förhållanden och samlar in en mängd data så är det möjligt. Två av de mest omtalade platserna/projekten är Super-kamiokande i Japan och The icecube på Sydpolen. Man hoppas kunna förstå mörk materia med hjälp av dessa partiklar då neutriner är den enda kända mörka energin idag. Men man forskar även på gammastrålning mm. på dessa platser.

Super Kamiokande ligger cirka 25 mil från Tokyo och består av en underjordisk zink gruva full av detektorer. Medan The icecube består av ett en kilometer tjockt isblock kantat med detektorer. På dessa ställen gäller det att detektera neutrinerna och studera hur de beter sig. 
Neutriner reagerar knappt med någonting annat än sin egen gravitation. Men det händer att de krockar med en atomkärna eller elektron vilket gör så att laddade partiklar bildas. (som svaga blå blixtar som kallas Tjerenkovstrålning) Fast för att det ska ske så behöver partikeln röra sig snabbare än ljuset. Men enligt Einsteins relativitetsteori så kan inget med massa röra sig snabbare än ljuset i vakuum (rymden är ett vakuum). Därför har man fyllt zinkgruvan i Japan med rent vatten. För i vatten bromsas ljusets hastighet upp till 75% av den totala vilket gör så att partiklar som neutriner kan "springa om" ljuset. Och vips så kan detektorerna se hur neutrinerna reagerar med atomer och elektroner i vattnet genom att studera det blåa ljuset. 

Första gången neutriner kom på tals så var det faktsikt av en slump. Wolfgang Pauli föreslog på 1930-talet, trots at han själv inte trodde på det, att det var en okänd partikeln som gjorde att energin kunde bevaras vid ett så kallat betasönderfall. Sedan på 50-talet så kom nytt hopp för "den okända partikeln" då den strömmade ut från det nybyggda kärnkraftverket. Neutrinerna syntes på kärnkraftverkets detektorer, vilket gav dem en bevisad existens.

Så neutriner finns och de har en massa. 





Källor:
http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2015/press-sv.html
http://illvet.se/fysik/partiklar/har-neutriner-massa
http://fof.se/tidning/2002/6/gatan-om-solens-neutriner-antligen-lost
http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/sk/sk/neutrino-e.html
https://icecube.wisc.edu/about/facts