Japonya'nın Gifu eyaletine bağlı Hida şehrinde, bir dağın tam 1000 metre altında dünyanın en etkileyici bilimsel yapılarından biri yer alıyor. Kamioka madeninin derinliklerinde bulunan Süper-Kamiokande adlı bu devasa yeraltı tesisi, evrenin en gizemli ve gözlemlenmesi en zor parçacıklarından biri olan nötrinoları yakalamak için tam 50 milyon litre (50.000 ton) ultra saf su barındırıyor.
Silindir şeklindeki devasa paslanmaz çelik tankın iç ve dış duvarlarını kaplayan yaklaşık 13 bin özel ışık sensörü, adeta dev bir gözlemevi gibi çalışarak evrenin sırlarını çözmeye yardımcı oluyor.
Tesiste kullanılan suyun aşırı derecede saflaştırılmış olması, projenin en kritik noktalarından birini oluşturuyor. İçindeki mikroplardan, minerallerden ve tozdan tamamen arındırılan bu ultra saf su, ışığı mükemmel şekilde ileterek sensörlerin en ufak bir kıvılcımı bile yakalamasını sağlıyor.
Trilyonlarcası her saniye vücudumuzdan ve Dünya'dan iz bırakmadan geçen nötrinolar, suyun içindeki atomlarla etkileşime girdiğinde ışık hızından daha hızlı hareket eden elektriksel yükler üretiyor. "Çerenkov radyasyonu" adı verilen bu son derece hızlı ışık patlamaları sensörler tarafından kaydediliyor ve bilim insanları bu veriler sayesinde nötrinoların enerjisini ve yönünü hesaplayabiliyor.
Ayrıca 2020 yılından bu yana suya eklenen gadolinyum sülfat maddesi sayesinde, eski yıldız patlamalarından kalan nötrinolar çok daha yüksek bir hassasiyetle izlenebiliyor.
YERİN 1000 METRE ALTINDA OLMASI TESADÜF DEĞİL
Tesisin bir dağın 1000 metre derinliğine inşa edilmiş olması ise rastlantı değil. Yüzeyde sürekli var olan kozmik ışınların yarattığı ses ve veri kirliliği, kayaların sağladığı doğal kalkan sayesinde engelleniyor.
Bu sayede sadece maddelerin içinden rahatça geçebilen nötrinolar dedektöre ulaşabiliyor. Nitekim 1998 yılında bu tesiste yapılan çalışmalar, nötrinoların bir kütleye sahip olduğunu kanıtlayarak fizik dünyasında çığır açtı ve Japon bilim insanı Takaaki Kajita'ya 2015 yılında Nobel Fizik Ödülü'nü kazandırdı. Bu keşif, evrenin temel yapı taşlarını açıklayan Standart Model'in yeniden sorgulanmasını sağladı.
Yaklaşık otuz yıldır Güneş'ten, atmosferden ve uzaydaki süpernova patlamalarından gelen nötrinoları inceleyen Süper-Kamiokande, önümüzdeki yıllarda yerini çok daha devasa bir halefe bırakmaya hazırlanıyor. Yine aynı bölgede kazı çalışmaları tamamlanan ve 260 bin ton su kapasitesine sahip olacak Hiper-Kamiokande'nin inşasına geçiliyor. Mevcut tesisten sekiz kat daha büyük olacak bu yeni dev gözlemevinin 2027 sonunda suyla doldurulması ve 2028 itibarıyla tam kapasite veri toplamaya başlaması planlanıyor. Yeni tesis, evrende neden maddelerin antimaddeden daha fazla olduğu ve evrenin nasıl oluştuğu gibi insanlık tarihinin en büyük sorularına yanıt arayacak.
