Το
ARCA (Astroparticle Research with Cosmics in the Abyss) είναι ένας από τους δύο ανιχνευτές του πειράματος
KM3NeT, ο οποίος βρίσκεται στον βυθό της Μεσογείου, ανοιχτά της Σικελίας, σε βάθος
3.5 χιλιομέτρων. Ο σκοπός του είναι η ανίχνευση
υψηλής ενέργειας κοσμικών νετρίνων, δηλαδή σωματιδίων που ταξιδεύουν στο σύμπαν σχεδόν χωρίς αλληλεπιδράσεις και προέρχονται από εξαιρετικά ενεργητικά αστροφυσικά φαινόμενα, όπως
γαλαξιακούς πυρήνες, εκρήξεις ακτίνων γάμμα και συγχωνεύσεις αστέρων νετρονίων.
Πόσο μεγάλο είναι;
Το
ARCA έχει όγκο περίπου
ενός κυβικού χιλιομέτρου, που το καθιστά έναν από τους μεγαλύτερους ανιχνευτές νετρίνων στον κόσμο, συγκρίσιμο με τον
IceCube που βρίσκεται θαμμένος στους πάγους της Ανταρκτικής.
Το μέγεθος αυτό είναι απαραίτητο γιατί τα νετρίνα αλληλεπιδρούν σπάνια με την ύλη. Για να εντοπιστούν, χρειάζεται
τεράστιος όγκος ανιχνευτή ώστε να αυξηθεί η πιθανότητα σύγκρουσης ενός νετρίνου με ένα σωματίδιο του περιβάλλοντος, δημιουργώντας φορτισμένα σωματίδια που εκπέμπουν
Cherenkov φως
....... . Αυτό το φως καταγράφεται από τους αισθητήρες του KM3NeT και επιτρέπει την ανακατασκευή της τροχιάς και της ενέργειας του νετρίνου.
Πώς λειτουργεί;
Δομή: Το ARCA αποτελείται από
πολλές κάθετες «γραμμές» μήκους
700 μέτρων, στις οποίες είναι τοποθετημένες
φωτοπολλαπλασιαστικές σφαίρες για την ανίχνευση του Cherenkov φωτός.
Τοποθεσία: Το βάθος των 3.5 χλμ. παρέχει φυσική
ασπίδα από την κοσμική ακτινοβολία, επιτρέποντας την ανίχνευση των ασθενών σημάτων από κοσμικά νετρίνα.
Στόχος: Να ανιχνεύει και να αναλύει
κοσμικές πηγές νετρίνων, συμβάλλοντας στην κατανόηση των πιο ακραίων φαινομένων στο σύμπαν.
Αυτή η ανίχνευση των
220 PeV είναι η
πρώτη απόδειξη ότι τα
υπερυψηλής ενέργειας νετρίνα παράγονται στο σύμπαν, κάτι που μέχρι τώρα ήταν μόνο θεωρητικά προβλέψιμο.