Ett samarbete mellan belgiska, Franska och brittiska forskare, inklusive forskare från Imperial College London, har utvecklat en teknik för att upptäcka en ny typ av elementär partikel:den sterila neutrino. Den nya detektorn har installerats och har börjat ta data.

Dr Antonin Vacheret, från Institutionen för fysik vid Imperial, är talesperson för samarbetet SoLid (Search for oscillation with a Lithium-6 detector). Han sa:"Alla partiklar vi observerade under de senaste fyra decennierna har förutspåtts av vår teori. Denna framgång kulminerade med upptäckten av Higgs -bosonet 2012. En ny typ av neutrino skulle på djupet förändra vår syn på universum och skulle kunna ge oss en aning om vad mörk materia är. "

Neutrinos är grundläggande naturpartiklar men interagerar mycket svagt med materia och är därför mycket svåra att upptäcka. De observerades bara för första gången på 1950 -talet i experiment nära kärnreaktorer. Kärnreaktorer producerar neutrinoer i stora mängder och är den mest intensiva konstgjorda källan till neutrinoer.

Sterila neutrinoer är mer svårfångade än vanliga "aktiva" neutrinoer eftersom de inte interagerar med materia och därför är omöjliga att upptäcka direkt med nuvarande teknik. Experimentet letar istället efter indirekta tecken som skulle indikera partikelns närvaro via ett fenomen som kallas neutrinooscillation.

M. Benoît Guillon från LPC Caen i Frankrike sa:"Det är lite som att titta på krusningar på din säng för att ta reda på om något är dolt under filten. Du kan inte se vad det är men du ser effekten av att det är där. Det är vad vi kommer att göra med reaktorneutriner. "

Bästa platsen för forskning

Den nya SoLid -neutrindetektorn distribuerades framgångsrikt vid SCK • CEN BR2 -reaktorn i Mol (Belgien) i november. Reaktorn, som ansvarar för global produktion av medicinska radioisotoper som används för bildbehandling och cancerterapi, är också en idealisk plats att utföra grundforskning inom elementära partiklar.

Professor Nick van Remortel, SoLids tekniska koordinator från universitetet i Antwerpen, sade:"BR2 -reaktormiljön är nyckeln; det visar sig att det är en av de tystaste platserna på jorden att göra detta experiment."

I experimentet används en ny typ av detektor som består av små scintillerande kuber som lokaliserar alla neutrinoer som stannar i detektorn. Hela detektorn fungerar som en 3D-kamera som spelar in neutrinosignaler med en aldrig tidigare skådad upplösning. I månader, samarbetet har samlat de 12, 000 delar av experimentet och testning av 3, 500 foton detektorer som kommer att "se" den lilla ljusblixt som produceras av neutrinoer i detektorn.

Samarbetet designade och byggde också en kalibreringsrobot som heter Cross, fungerade framgångsrikt under installationen. Instrumentet tillhandahåller referenssignaler för att övervaka olika delar av detektorn och dess reaktion på neutrinoer.

Försöket tar för närvarande idrifttagningsdata fram till slutet av året och SoLid siktar på att ge inledande fynd inom ett år, uppnå maximal känslighet om fem år.