Neutrinos är de blygaste elementarpartiklarna som man vet finns. För närvarande skjuter miljarder av dem genom varje kvadratcentimeter av din kropp.

Leiden astropartikelfysiker Alexey Boyarsky hoppas kunna generera neutriner i dessa elementarpartiklar i enorma antal, för att upptäcka dem och undersöka deras egenskaper. Detta kan till och med göra det möjligt att upptäcka den ännu mer tillbakadragna sterila neutrinon, en (hypotetisk) kandidatpartikel för den mystiska mörka materien.

Detta är den osynliga formen av graviterande materia som gör galaxer mycket tyngre än vad som bara kan förklaras av den synliga materien som stjärnor.

Dolda partiklar

Tanken är att använda SPS, startacceleratorn som snabbar upp partiklar för Large Hadron Collider (LHC), den underjordiska, 27 kilometer bred ringaccelerator nära Genève. I vanliga fall, SPS är bara det första steget. Efter att ha blivit upptrappad i SPS, en del av dessa accelererade partiklar överförs till LHC-acceleratorn för att boostas ytterligare till extremt höga energier.

Boyarsky:"Men de flesta av SPS:s partiklar används inte alls. Dessa kan slussas in i SHiP." Fartyg, som står för "Sök efter dolda partiklar, " är en gigantisk neutrinodetektor som skulle kunna byggas under detta decennium.

"LHC är optimerad för att tänja på energigränsen, men vi vill tänja på intensitetsgränsen, " säger Boyarsky. Intensiteten är antalet partiklar som genereras per sekund. Ju fler partiklar, ju fler kollisioner inträffar, ju fler kollisioner, ju fler neutriner genereras, och ju fler neutriner, desto större är chansen att någon av dessa neutriner kan upptäckas.

Tre smaker

SHiP skulle kosta cirka 200 miljoner euro, och dess utformning och finansiering utreds fortfarande. Den 17 mars CERN godkände byggandet av en prekursordetektor som heter SND@LHC, som står för Scattering and Neutrino Detector at LHC.

"Detta är mycket goda nyheter, säger Boyarsky, "SND@LHC är ett sökvägsexperiment, för att undersöka olika delar av SHiP." SND@LHC kommer att använda LHC-kollisioner som en neutrinokälla, och kommer att kosta cirka 1 procent av SHiP. Den kan byggas i en oanvänd tunnel på 480 m avstånd från LHC, där den redan kan undersöka neutrinofysik.

Neutrinos finns i tre smaker:elektron, muon och tau neutrinos, med ökande men mycket små massor (som inte har uppmätts ännu). Neutrinos svänger också mystiskt, vilket gör att de olika smakerna kan förvandlas till varandra.

Boyarsky:"LHC producerar neutriner med en rad energier. Fysiken säger oss att ju högre energi, desto större är chansen att upptäcka neutrinon."

SND@LHC kan till och med ha en sportig chans att upptäcka den sterila neutrinon, om det finns. Boyarsky:"Vi kanske redan får tillgång till helt ny fysik."