Che diamine è un “rilevatore di veto di raggi cosmici”? L’ultima grande spedizione è diretta al Fermilab

Potresti non aver mai sentito parlare dei muoni, ma sono tra i pochi elementi costitutivi dell’universo. Entrano costantemente nel nostro pianeta dallo spazio.

Tuttavia, come la trasformazione di Clark Kent in Superman, i muoni non si notano facilmente. Si ritiene che la loro conversione in elettroni, insieme a due particelle simili a elettroni chiamate “neutrini”, sia tanto rara quanto la modifica della capsula del telefono di Superman.

I muoni esistono per 2,2 microsecondi prima di decadere. La rarità dell’evento è stata paragonata alla ricerca di un solo centesimo tra gli 831 trilioni di dollari di monete.

Data questa finestra di opportunità limitata, i ricercatori vogliono assicurarsi che tutto funzioni.

Blocco dei raggi cosmici

Poiché i raggi cosmici possono penetrare qualsiasi cosa, il Fermilab vuole assicurarsi che quando i raggi vagano inevitabilmente, non distorcano i risultati di Mu2e.

Il professore di fisica sperimentale ad alta energia E. Craig Dukes, insieme a Group, ha creato il design innovativo del rivelatore. I sensori di immagine sui pannelli convertono i segnali luminosi dei raggi cosmici in impulsi di tensione. Le fibre ottiche all’interno dei pannelli trasmettono gli impulsi a un contatore digitale.

“Quando uno di questi raggi cosmici proviene dall’atmosfera, possiamo rilevarlo e porre il veto a una piccola finestra temporale nell’esperimento”, ha detto Grubb.

Negli ultimi quattro anni, la fabbricazione del rilevatore è stata supervisionata da tecnici e diversi studenti UVA. Sebbene quest’estate verranno costruite tre unità private una tantum più piccole, la configurazione combinata è ora completa.

Il sistema di veto generale è enorme. Consisteva in più di 80 unità, ciascuna del peso di circa 2.000 libbre con la maggior parte dei pannelli lunghi circa 20 piedi.

Eppure è piccolo rispetto, ad esempio, all’universo ea tutti i suoi segreti.

comprensione universale

Il modello standard della fisica delle particelle fa un ottimo lavoro nello spiegare come funzionano le cose nel nostro universo. Tuttavia, non riesce a spiegare alcuni dei fenomeni che gli scienziati hanno osservato nell’universo.

Le sorprendenti differenze nel modo in cui l’attrazione gravitazionale agisce sui corpi celesti, ad esempio, potrebbero essere il risultato di “materia oscura” ed “energia oscura”. Gli scienziati hanno informazioni incomplete.