Ta wyniosła ponad 240 kilometrów. Członkowie zespołu badawczego, przedstawiciele Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley oraz naukowcy związani z projektem SNO+, rozpoczęli kluczowe działania we wrześniu 2017 roku. Doprowadzili do scenariusza, w którym byli w stanie wykryć promieniowanie gamma o energii 2,2 MeV z wydajnością około 50%.
Czytaj też: Ciemna materia coraz bliżej odkrycia. Zaskakujące zachowanie gwiazd w pobliskich galaktykach
Do dokonania detekcji wykorzystali wodę, pisząc w ten sposób historię. Zarejestrowane antyneutrina pochodziły z oddalonego o ponad 240 kilometrów reaktora jądrowego. Poczynione tym sposobem postępy powinny mieć przełożenie na dalsze osiągnięcia fizyków. W grę wchodzi zarówno dalsze zgłębianie natury neutrin i antyneutrin, jak i opracowywanie narzędzi pozwalających na monitorowanie otoczenia w tani, wydajny i bezpieczny sposób.
Warto jednak wyjaśnić kilka kwestii. Przeciętna antycząstka ma ładunek przeciwny do cząstki. Idąc tym tokiem myślenia zrozumiemy, że antycząstką ujemnie naładowanego elektronu będzie dodatnio naładowany pozyton. W przypadku neutrin sytuacja jest nieco bardziej skomplikowana ze względu na brak ładunku. W konsekwencji trzeba zwracać uwagę na to, czy zostanie wykryty pozyton (neutrino elektronowe) czy też elektron (antyneutrino elektronowe).
Wykorzystując ukryty pod ziemią zbiornik wypełniony wodą naukowcy byli w stanie wykryć antyneutrino z odległości niemal 250 kilometrów. To rekordowy wynik fizyków
Kiedy ma miejsce jądrowy rozpad beta, to neutron rozpada się na proton, elektron i antyneutrino. Interakcja tego ostatniego z protonem może doprowadzić do powstania pozytonu i neutronu, co stanie się w ramach reakcji znanej jako odwrotny rozpad beta. I to właśnie na nim skupili się naukowcy ze Stanów Zjednoczonych, którzy do wykonania detekcji chcieli użyć zbiorników z wodą i odpowiednimi instrumentami.
Miały one wykryć promieniowanie Czerenkowa emitowane przez naładowane cząstki, zdolne do przemieszczania się w cieczy szybciej od światła. W próżni taki fenomen rzecz jasna nie mógłby mieć miejsca. Jako że antyneutrina są wytwarzane przez reaktory jądrowe, to jeden z takowych znalazł się w centrum zainteresowania autorów. Podziemne laboratorium SNO+, ukryte na głębokości ponad dwóch kilometrów, doprowadziło do wykrycia takich sygnałów.
Czytaj też: Zaparowana egzoplaneta! James Webb odkrył planetę, której atmosfera to głównie para wodna
Sukces w postaci wykrycia promieniowania gamma o energii 2,2 MeV i niższej jest tym większy, że detektory wodne Czerenkowa zazwyczaj nie są w stanie rejestrować sygnałów poniżej 3 megaelektronowoltów. Jeśli chodzi o prawdopodobieństwo, że faktycznie chodzi o antyneutrino, to zostało ono oszacowane na 99,7%. Wśród praktycznych zastosowań przytoczonego podejścia warto wymienić możliwość śledzenia aktywności reaktorów jądrowych nawet przy dużych dystansach.