Padurile pot fi detectoare enorme de neutrini

Pentru a detecta neutrini cu energie ultra-inalta, oamenii de stiinta au nevoie de detectoare uriase. Padurile ar putea ajuta in acest demers.

Detectoarele de neutrini nu cresc pe copaci. Sau poate ca da? Padurile ar putea fi folosite intr-o zi pentru a identifica neutrini de ultra-inalta energie, propune un fizician.

Copacii ar putea actiona ca antene naturale care capteaza undele radio produse de anumite interactiuni ale particulelor subatomice greu de detectat, sustine fizicianul astroparticulelor Steven Prohira intr-o lucrare de cercetare publicata recent.

„Este o idee foarte interesanta”, a spus fizicianul Amy Connolly de la Universitatea de Stat din Ohio din Columbus, care nu a fost implicat in studiu. „Aceasta ar putea fi… o solutie naturala care poate sa fi stat acolo chiar sub nasul nostru.”

Padurile pot capta unde radio

Neutrinii necesita de obicei detectoare mari si sensibile. Acest lucru este valabil mai ales pentru detectoarele concepute pentru a capta neutrinii cei mai rari si cu cea mai mare energie care se gasesc pe Pamant din spatiu.

Construirea unor astfel de detectoare enorme de la zero este un obstacol major.

Dar fizicienii care studiaza aceste particule de inalta energie sunt cunoscuti pentru construirea de detectoare inventive in medii naturale.

Observatorul de neutrini IceCube cauta interactiuni cu neutrini folosind un kilometru cub de gheata antarctica, iar Telescopul cu kilometri cubi pentru neutrini, KM3NeT, aflat in prezent in constructie, va cauta neutrini care interactioneaza in Marea Mediterana (SN: 4/10/14).

Aceste detectoare au volume suficient de mari pentru a face posibila capturarea neutrinilor rari de inalta energie.

Pentru a studia neutrinii cu energii si mai mari, oamenii de stiinta isi propun sa identifice o anumita varietate de neutrini, numita neutrin tau.

Cand un astfel de neutrin trece in interiorul Pamantului, el poate interactiona si produce o particula numita lepton tau.

Daca acel lepton tau scapa din pamant in atmosfera Pamantului, dezintegrarea sa poate produce o ploaie de particule incarcate care genereaza unde radio.

Pentru a detecta aceste unde radio, oamenii de stiinta au propus detectoare precum experimentul masiv GRAND, care ar folosi un total de 200.000 de antene impartite in 20 de retele separate in intreaga lume.

Avand in vedere demersul enorm implicat in construirea acestui tip de detector, „mi-am dat seama ca ar fi grozav daca antenele ar fi deja acolo”, spune Prohira, de la Universitatea din Kansas din Lawrence.

O tehnica plauzibila?

Cercetarile anterioare au aratat ca padurile pot capta unde radio. Detectarea acestor unde radio ar necesita fixarea unui fir in fiecare copac sau infasurarea unei bobine de sarma in jurul trunchiului fiecarui copac si conectarea acestuia la aparate electronice pentru a citi semnalele.

Mai trebuie sa se raspunda la multe intrebari pentru a determina daca tehnica este plauzibila, recunoaste Prohira.

Oamenii de stiinta ar trebui sa studieze modul in care arborii au functionat pentru undele radio de foarte inalta frecventa, intervalul in care functioneaza detectorii de neutrini de acest tip.

Iar antenele radio traditionale pot fi construite cu precizie, permitand o intelegere detaliata a modului in care acestea raspund la diferite tipuri de semnale radio.

Copacii, desigur, nu pot fi. De exemplu, nu este clar cum ar raspunde copacii la polarizarea undelor radio, la orientarea miscarii lor. In plus, trebuie investigat efectul frunzisului si, pentru padurile de foioase, caderea sezoniera a frunzelor.

Desi ideea este inspirata, spune fizicianul Eric Oberla de la Universitatea din Chicago, „nu este clar daca inlocuirea antenelor fabricate din copaci va rezolva mai multe probleme decat ar putea crea, iar aceste provocari legate de proiectarea detectorului ar trebui abordate in continuare”.

Orice impact pe care l-ar avea detectorul asupra padurii ar trebui, de asemenea, inteles.

„Un astfel de detector”, scrie Prohira in lucrare, „trebuie construit in armonie cu si cu respect pentru natura; in caz contrar, aceasta idee nu merita incercata.”

Urmariti acest site – curiozitati stiinta – pentru a afla si alte lucruri noi si interesante despre universul in care traim!

Sursa: sciencenews.org, physicsworld.com, universetoday.com.

Acest articol a fost sustinut de cititori ca tine.

Misiunea noastra este sa oferim publicului stiri precise si captivante despre stiinta. Aceasta misiune nu a fost niciodata mai importanta decat este astazi.

Nu putem face, insa, acest lucru fara tine.

Sprijinul tau ne permite sa pastram continutul acestui blog gratuit si accesibil. Investeste in jurnalismul stiintific donand chiar astazi.