martes, 7 de octubre de 2014

NOvA - DETECTOR DE NEUTRINOS

Crédito de la imagen: Fermilab / Sandbox Studio

Se ha terminado la construcción de NOvA. El 06 de octubre de 2014, el Fermilab (14-15) ha informado que la construcción  de las 500 millas (805 kilómetros) terminó y que el experimento NOvA [Numi Off-Axis Electron] (o Neutrino Electrón Apariencia Numi en español), ha comenzado  su investigación sobre los misterios de las fantasmales partículas que pueden ser la clave que permita comprender mejor el universo.
Numi es un acrónimo que da pié a los neutrinos visualizados desde el inyector principal.

NOvA es el más poderoso experimento de neutrinos basados en un acelerador jamás antes construido en los Estados Unidos, y con la distancia más larga en el planeta. 
Después de casi 5 años de construcción, los científicos están usando los 2 detectores masivos, que se encuentran separados por una distancia de 500 millas (un poco menos de 805 Km.) que les permitirá estudiar una de las partículas sub atómicas más esquivas de la naturaleza.

Los científicos creen que podrán lograr una mejor comprensión de los neutrinos, una de las partículas más abundantes y difíciles de estudiar, y que puede dar lugar a una imagen más clara de los orígenes de la materia y el funcionamiento interno del universo. 
Usando el más potente haz del mundo de neutrinos generados en el Departamento de Estado del Fermi National Accelerator Laboratory de Energía, cerca de Chicago, el experimento NOvA puede registrar con precisión las huellas delatoras de esos raros casos en que una de estas partículas fantasmales interactúa con la materia.

La construcción de los dos detectores  de neutrinos masivos de NOvA  comenzó en 2009; en septiembre recién pasado,  el Departamento de Energía proclamó concluida oficialmente la construcción del experimento, en la fecha prevista y dentro del presupuesto.

James Siegrist, director  asociado de DOE de Ciencias de la Física de Altas Energías dijo: “Felicitaciones  a la colaboración NOvA por completar con éxito la fase de construcción de este importante y emocionante experimento; con todas las interacciones de neutrinos registradas, aprenderemos más acerca de estas partículas y su papel en la configuración de nuestro universo."

Los dos detectores de partículas de NOvA, fueron construidos en forma que en la trayectoria del haz de neutrinos que se envían desde Fermilab en Batavia, Illinois, norte de Minnesota, el detector de 300 toneladas instalado bajo tierra en el laboratorio, observe los neutrinos mientras  realizan su viaje a casi la velocidad de la luz a través de la Tierra, sin la necesidad de un túnel; el de 14.000 toneladas que está más lejos del detector, se encuentra en el río Ash, Minnesota, cercano a la frontera con Canadá ve esos neutrinos después de su viaje de 500 millas, permitiendo a los científicos analizar como cambian debido a la larga distancia.
Durante los siguientes 6 años, el Fermilab enviará decenas de miles de millones  de neutrinos por segundo,  en un haz dirigido a los detectores, Los científicos esperan  lograr coger en el detector más lejano, solo unos pocos, debido que rara vez los neutrinos interactúan con la materia.

De estos datos, los científicos esperan aprender más sobre cómo y porqué se produce en los neutrinos, el cambio entre un tipo y otro. Los tres tipos, a los cuales llamamos sabores, son los muones, electrones y neutrinos tau. 
En distancias más largas, los neutrinos pueden cambiar entre estos sabores, siendo esta la razón por la cual NOvA está diseñado específicamente para estudiar los neutrinos muón cambiantes en neutrinos electrón. Desentrañar este misterio puede ayudar a los científicos a comprender por qué el universo está compuesto de materia y por qué no fue aniquilado por la antimateria después del Big Bang.
Los científicos también sondearán  las masas aún desconocidas de los tres tipos de neutrinos en un intento de determinar cuál es la más pesado.
“La investigación Neutrino es uno de los pilares del futuro de Fermilab y una parte importante del programa de física de partículas a nivel mundial", dijo el Director del Fermilab Nigel Lockyer "Estamos orgullosos del equipo NOvA de completar la construcción de este experimento de clase mundial, y estamos deseando ver los primeros resultados en 2015".
 

El detector más lejano, el ubicado en Río Ash, Minnesota, está considerado como la  mayor estructura de plástico  independiente en el mundo,  tiene 200 pies de largo (61 metros), 50 pies de alto (15 metros)  y 50 pies de ancho (15 metros). Ambos detectores se construyeron a partir de PVC y llenos de un líquido brillante que emite luz cuando un neutrino interactúa con él. Los cables de fibra óptica transmiten esa luz a un sistema de adquisición de datos, creando imágenes en 3-D de esas interacciones, las cuales son analizadas por  los científicos. Este detector vio sus primeros neutrinos en noviembre de 2013.
Es operado por la Universidad de Minnesota, bajo un acuerdo con el Fermilab, y se emplearon estudiantes de la universidad para la fabricación de las partes componentes de los dos detectores.
“La construcción de los detectores de  NOvA fue un esfuerzo de amplio alcance que involucró a cientos de personas en varios países", dijo Gary Feldman, co-portavoz del experimento Nova. "Para ver la construcción terminada y la fase de operaciones que comienza es una victoria para todos nosotros y un testimonio del arduo trabajo de toda la colaboración".

La colaboración  NOvA totaliza a 208 científicos de 38 instituciones en los Estados Unidos, Brasil, la República Checa, Grecia, India, Rusia y el Reino Unido. El experimento recibe fondos del Departamento de Energía de EE.UU., la Fundación Nacional para la Ciencia y otros organismos de financiación.
Fuente: Fermilab 06.10.2014 / Symmetry
  
Lectura adicional:  El Experimento NOvA....