Trung Quốc đang xây dựng kính viễn vọng dưới nước lớn nhất thế giới, công nghệ hiện đại bậc nhất

Mới đây trang Live Science đã đưa tin các nhà khoa học ở Trung Quốc đang chế tạo máy dò "hạt ma" lớn nhất thế giới ở độ sâu 11.500 feet (3.500 mét) dưới bề mặt đại dương. 

Kính viễn vọng Neutrino biển sâu nhiệt đới (TRIDENT) – được gọi là Hai ling nghĩa là “Chuông đại dương” trong tiếng Trung sẽ được thả neo dưới đáy biển Tây Thái Bình Dương. Sau khi hoàn thành vào năm 2030, mục đích của nó là quét các tia sáng hiếm hoi được tạo ra bởi các hạt khó nắm bắt khi chúng trở nên hữu hình trong thời gian ngắn dưới đáy đại dương.

Mỗi giây có khoảng 100 tỷ hạt ma gọi là neutrino đi qua từng cm2 cơ thể bạn. Chưa hết, đúng như biệt danh ma quái của chúng, điện tích không tồn tại và khối lượng gần như bằng 0 của neutrino nghĩa là chúng hầu như không tương tác với các loại vật chất khác. 

Nhưng bằng cách làm chậm neutrino, các nhà vật lý có thể truy tìm nguồn gốc của một số hạt cách xa hàng tỷ năm ánh sáng cho đến các vụ nổ sao cổ đại, thảm khốc và va chạm thiên hà.

Xu Donglian - Nhà khoa học trưởng của dự án nói với các nhà báo tại một cuộc họp báo ngày 10/10 vừa qua: “Sử dụng Trái đất làm lá chắn, TRIDENT sẽ phát hiện các neutrino xâm nhập từ phía đối diện hành tinh, neutrino đến từ mọi hướng theo chuyển động quay của Trái đất, cho phép quan sát toàn bộ bầu trời mà không có bất kỳ điểm mù nào".

Neutrino có ở khắp mọi nơi, chúng chỉ đứng thứ hai sau photon là hạt hạ nguyên tử phong phú nhất trong vũ trụ và được tạo ra trong ngọn lửa hạt nhân của các ngôi sao, các vụ nổ siêu tân tinh khổng lồ, tia vũ trụ, phân rã phóng xạ, cũng như trong máy gia tốc hạt và lò phản ứng hạt nhân trên Trái đất.

Những tương tác tối thiểu của chúng với vật chất khác khiến cho việc phát hiện neutrino trở nên cực kỳ khó khăn. Chúng được phát hiện lần đầu tiên khi thoát ra khỏi lò phản ứng hạt nhân vào năm 1956 và nhiều thí nghiệm phát hiện neutrino đã cho thấy các hạt được gửi đến chúng ta từ mặt trời; nhưng dòng thác này che giấu những neutrino hiếm hơn được tạo ra khi các tia vũ trụ, nguồn gốc của chúng vẫn còn bí ẩn.

Neutrino hoàn toàn không bị cản trở xuyên qua hầu hết vật chất, bao gồm toàn bộ hành tinh của chúng ta nhưng đôi khi chúng cũng tương tác với các phân tử nước. Khi neutrino di chuyển trong nước hoặc băng, đôi khi chúng tạo ra các sản phẩm phụ dạng hạt gọi là “muon” phát ra các tia sáng. Bằng cách nghiên cứu các mô hình mà các tia sáng này tạo ra, các nhà khoa học có thể tái tạo lại năng lượng và có thể là cả nguồn của neutrino. 

Máy dò khổng lồ mới của Trung Quốc sẽ bao gồm hơn 24.000 cảm biến quang học được xâu chuỗi trên 1.211 dây, mỗi dây dài 2.300 feet (700m) bồng bềnh hướng lên từ điểm neo của chúng dưới đáy biển. Mô hình ốp lát Penrose và có đường kính 2,5 dặm (4 km). Khi hoạt động, nó sẽ quét các neutrino có kích thước 1,7 dặm khối (7,5 km khối). Trước đó máy dò neutrino lớn nhất thế giới hiện nay là IceCube được đặt tại Trạm Nam Cực Amundsen-Scott ở Nam Cực, chỉ có diện tích giám sát 0,24 dặm khối (1 km khối) nghĩa là TRIDENT sẽ nhạy hơn đáng kể và có nhiều khả năng tìm thấy neutrino hơn. Các nhà khoa học cho biết một dự án thí điểm sẽ bắt đầu vào năm 2026 và máy dò đầy đủ sẽ đi vào hoạt động vào năm 2030.