Portugalilainen tutkimusryhmä kuuluu XENON-hankkeeseen, joka on kansainvälinen yhteistyöhanke, johon osallistuu tutkijoita noin 30 maasta. Koe suunniteltiin alun perin pimeän aineen etsimiseksi – tämän näkymättömän aineen uskotaan muodostavan suuren osan maailmankaikkeudesta.

Tuoreimmat tulokset ovat nyt osoittaneet, että samalla tekniikalla voidaan havaita erittäin harvinaisia neutriinojen välisiä vuorovaikutuksia.

Ensimmäistä kertaa kokeessa pystyttiin saavuttamaan jopa 17 keV:n eli kiloelektronivoltin neutriinoenergiat, taso, jota Coimbran yliopisto kuvailee ennennäkemättömäksi.

Neutriinot kuuluvat maailmankaikkeuden yleisimpiin hiukkasiin, ja niitä syntyy muun muassa auringon sisällä tapahtuvissa ydinreaktioissa. Joka sekunti miljardeja neutriinoja kulkee jokaisen neliösenttimetrin läpi maapallon pinnalla – myös kehojemme läpi – ilman että huomaamme sitä.

Niitä on erittäin vaikea havaita, koska ne ovat vuorovaikutuksessa aineen kanssa hyvin harvoin.

XENON-kokeilulaitos on sijoitettu noin 1 300 metrin syvyyteen maan alle Gran Sasson kansalliseen laboratorioon Italiassa. Sen sijainti syvällä maan alla auttaa suojaamaan ilmaisimia muulta säteilyltä, joka voisi häiritä niitä äärimmäisen heikkoja signaaleja, joita tutkijat yrittävät havaita.

Vaikka järjestelmä kehitettiin ensisijaisesti pimeän aineen etsimiseen, tuoreimmat tulokset osoittavat, että sitä voidaan käyttää myös neutriinojen ja muiden erittäin harvinaisten ilmiöiden tutkimiseen.

Mukana olevat portugalilaiset tutkijat ovat Coimbran yliopiston luonnontieteiden ja teknologian tiedekunnan fysiikan laitokselta, ja ryhmää koordinoi José Matias Lopes.

Yliopiston mukaan saavutus on tulosta yli kahden vuosikymmenen mittaisesta teknologisesta kehitystyöstä kansainvälisen XENON-yhteistyöverkoston puitteissa.

Tutkijat toivovat, että teknologia, joka mahdollistaa yhä heikompien signaalien havaitsemisen, auttaa tiedemiehiä ymmärtämään paremmin joitakin perushiukkasia ja maailmankaikkeuden mysteerejä.