[Wróć do strony głównej]
Updated: 2022-09-29
Nasza wiedza o świecie, pomimo długich badań, jest ciągle bardzo
ograniczona. Teoria opisująca elementarne składniki Wszechświata –
Model Standardowy cząstek elementarnych, pomimo swojego
matematycznego piękna i bardzo dużej precyzji w opisie wielu
rodzajów zjawisk, nadal nie potrafi wyjaśnić tajemnic ciemnej
materii, ciemnej energii i wielu innych. Astrofizycy próbują badać
naturę źródeł promieni kosmicznych o bardzo wysokich energiach.
Poszukiwanie odpowiedzi na fundamentalne pytania możliwe jest na
wiele sposobów – poprzez obserwację nieba przez coraz bardziej
zaawansowane teleskopy, przez prowadzenie eksperymentów na
akceleratorach cząstek, a także – przez wykorzystanie darów natury
i ich instrumentację za pomocą detektorów cząstek.
Teleskopy neutrinowe są układami doświadczalnymi umieszczonymi
głęboko w przezroczystych ośrodkach w wielu różnych obszarach
Ziemi. Ich celem jest badanie szerokiego zakresu problemów, a
przede wszystkim naturalnych strumieni neutrin. Metoda detekcji
podwodnej stanowi podstawę do wykrywania neutrin wysokich i być
może ultra-wysokich energii. Polega ona na rejestracji
promieniowania Czerenkowa pochodzącego od cząstek wtórnych,
wytwarzanych w oddziaływaniach neutrin wewnątrz lub w pobliżu
aktywnego obszaru teleskopu, w przezroczystym ośrodku.
Eksperyment Pacific Ocean Neutrino Experiment (P-ONE) jest aktualnie w fazie budowy w wodach północno-wschodniego Pacyfiku u wybrzeży Kanady. Celem eksperymentu jest badanie strumienia neutrin astrofizycznych ze znanych źródeł, a także poszukiwanie nowych, nieznanych i niezbadanych wcześniej źródeł takiego promieniowania. Teleskop składać się będzie z Modułów Optycznych zgrupowanych w klastry i umieszczonych na głębokości ok. 2,5 km w wodach oceanu. Moduły te mają za zadanie wykrywanie promieniowania Czerenkowa pochodzącego od możliwych oddziaływań neutrin z dnem lub wodą. Teleskop P-ONE będzie poszukiwał głównie neutrin lecących w górę, czyli przechodzących przez kulę ziemską, o energiach między 100 TeV a 10 PeV. Eksperyment ten jest obecnie w fazie budowy, obecnie istnieją dwie pilotażowe linie pomiarowe, natomiast pierwsza docelowa linia powstanie w 2024 roku.
Celem prowadzonych przez eksperyment P-ONE badań jest poszukiwanie neutrin o bardzo wysokich energiach, o pochodzeniu astrofizycznym. Pomiary charakterystyk strumienia takich neutrin pozwolą na potwierdzenie wcześniejszych wyników uzyskanych przez eksperyment IceCube na Antarktydzie. Ponadto, P-ONE będzie poszukiwał źródeł takich neutrin. Dzięki swojemu usytuowaniu na półkuli północnej, P-ONE obserwuje niebo południowe, a więc centrum galaktyki, gdzie takie źródła mogą być obecne.
Prace prowadzone w IFJ PAN stanowią kontynuację wcześniejszych
doświadczeń w eksperymencie Baikal-GVD. Główne kierunki prac w IFJ
obejmują:
• budowę systemu laserowej kalibracji detektora,
• rozwój oprogramowania do symulacji detektora (szybka symulacja
propagacji fotonów w wodzie),
• analizy pierwszych danych z linii pilotażowych.