Speurtocht naar ‘steriel neutrino’ kan beginnen

De SoLid-detector weegt meer dan anderhalve ton en bestaat uit meer dan twaalfduizend kubusjes die ‘scintilleren’ (ze produceren een minuscule lichtflits) als er een neutrino passeert – en als dat botst met een atoom, wat heel zelden gebeurt. Samen vormen de kubusjes in feite één grote 3D-camera die de signalen van invallende neutrino’s opneemt en die toelaat hun energie te bepalen en hun afgelegde route te reconstrueren.

De detector is ontworpen en gebouwd door een consortium van Belgische, Britse en Franse fysici. De reden waarom de keuze op de BR2-reactor van het Studiecentrum voor Kernenergie (SCK) in Mol viel, is vooral van praktische aard. Omdat de reactor zo compact is kan de detector op slechts 5 meter van de kern worden geplaatst – wat een slordige duizend scintillaties (events) per dag zou moeten opleveren. Genoeg volgens de onderzoekers om al binnen twee jaar uitsluitsel te geven over het al dan niet bestaan van het zogenaamde ‘steriele neutrino’.

Fysici vermoeden immers al lang dat er naast de drie bekende soorten (‘generaties’) neutrino’s, nog een vierde, meer exotische soort bestaat. Een die niet thuishoort in het standaardmodel. Dit steriele neutrino zou niet gehoorzamen aan de zwakke kernkracht, maar enkel aan de zwaartekracht. Volgens sommige theoretici geeft het massa aan de drie ‘gewone’ neutrino’s. Bovendien denken – of hopen – fysici dat steriele neutrino’s de basis vormen van donkere materie, een onzichtbare materiesoort die veel meer voorkomt dan gewone materie maar waarvan niemand ook meer een idee heeft waaruit ze bestaat.

Maar een deeltje bestaat natuurlijk alleen als het ook kan worden gedetecteerd in een experiment. Wereldwijd zijn verschillende teams van fysici met elkaar in een concurrentiestrijd verwikkeld om als eerste het steriele neutrino te betrappen – en daarmee een van de sluiter over donkere materie op te lichten. In Mol kunnen ze nu eindelijk met hun speurtocht beginnen.