Neutrinotelescoop op de zeebodem in werking gesteld

In de nacht van 29 op 30 mei installeerde een onderzeeboot de laatste detectorlijnen van de Antares neutrinotelescoop op de bodem van de Middellandse Zee. De eerste metingen volgden korte tijd na de voltooiing van deze grootste neutrinodetector op het noordelijk halfrond. Nederland speelde een belangrijke rol bij het ontwerp en de bouw van dit markante instrument, met name door de ontwikkeling van een geheel nieuw concept voor de uitlezing en verwerking van de meetgegevens.

Met deze nieuwe telescoop kunnen wetenschappers voor het eerst op systematische wijze onderzoek doen naar de herkomst van hoge-energie neutrino’s. Deze komen naar verwachting voort uit grote kosmische explosies of botsingen tussen deeltjes donkere materie in het centrum van ons melkwegstelsel. Kosmische neutrino’s laten zich niet makkelijk detecteren. Deze hoog-energetische deeltjes schieten met hoge snelheid overal doorheen – ook door de aarde – en laten nauwelijks sporen na. Heel soms botst een neutrino met een atoomkern in de aarde. Dan ontstaat een supersnel muon, een zware variant van het elektron. Dit muon zendt licht uit als het door het water rondom de detectorlijnen scheert, het zogenaamde Cherenkovlicht. De lichtgevoelige sensoren aan de detectorlijnen van Antares nemen dit licht waar.

De telescoop bestaat uit 12 kabels van elk 450 m lang die verticaal verankerd zijn op de bodem van zee nabij Toulon, op een diepte van bijna 2,5 km. Elk van deze kabels draagt 75 lichtgevoelige sensoren. In april van dit jaar werden de laatste lijnen op de bodem van de zee afgezonken. Op 29 mei slaagde een op afstand bedienbare onderzeeboot erin de laatste twee detectorkabels met het kuststation te verbinden. Korte tijd later registreerde dit station in La-Seyne-sur-Mer in Zuid-Frankrijk de eerste meetgegevens. Dit markeerde de start van de metingen met de eerste grootschalige neutrinodetector op het Noordelijk halfrond.