모노폴, 천체물리학 및 우주선 관측소

매크로(MACRO, Monopole, Astrophysical and Cosmic Ray Observatory)는 이탈리아 아브루초의 Nazionali del Gran Sasso 연구소에서 행해진 입자 물리학 실험이었다.매크로(MACRO)는 미국의 6개 과학 기관과 이탈리아의 6개 기관에 의해 제안되었다.

MACRO의 주요 목표는 자기 모노폴을 찾는 것이었다.MACRO의 활성 요소는 고해상도 추적 및 타이밍에 최적화된 액체 섬광기와 스트리머 튜브였다.또한 이러한 설계를 통해 MACRO는 중성미자 검출기 및 우주선 관측소로 작동할 수 있었다.

이 실험은 1989년부터 ^[1]2000년까지 진행되었다.모노폴 후보는 검출되지 않았다. 즉, 모노폴의 플럭스는 0.0001c와 1c 사이의 속도(30000m/s와 3000000m/s ^[2]사이)에서 초당 스테라디안 당⁻²⁻¹⁻¹ 1.4×10cm⁻¹⁶ 미만이다.

자기 모노폴은 아직 관찰되지 않은 이론화된 입자입니다.만약 발견된다면, 그것은 전기와 자기에 대한 잘 확립된 현대적 이해를 설명하는 4개의 맥스웰 방정식 중 하나인 자기에 대한 가우스의 법칙을 반증하는 것이다.

한 연구원은 전구 크기의 ^{[citation needed]}검출기로 모노폴을 관찰했다고 주장했다.다중 축구장 크기(MACRO)의 검출기가 아직 이 위업을 복제하지 않았다는 사실은 이전의 주장을 대부분 무시하게 만든다.

MACRO 프로젝트에는 지하 약 800m의 거대한 동굴이 포함되어 있었는데, 이 동굴은 더욱 파여져 수백 개의 긴 챔버가 섬광 유체(전하 또는 자성 입자가 통과할 때 광자를 방출하는 유체)로 채워져 있었다.챔버의 반대쪽 끝에는 한 쌍의 광전자 증배관이 있었다.광전자 증배관에는 다수의 작은 하전 "플레이트"가 포함되어 있다.그것들은 투광 조명처럼 보이지만, 그들은 소수의 광자를 가져다가 "다중화"할 수 있는 수집가들이다.이 증식은 첫 번째 "판"에 부딪힌 광자를 전자로 변환하기 위해 광전 효과를 사용하는 것으로 시작합니다.그런 다음 이 전자들은 다음 판으로 끌어당겨 더 많은 전자를 방출합니다.다음 플레이트도 마찬가지이므로 각 플레이트에서 신호가 더 증폭됩니다.매크로 실험에 사용된 광전자 증배기는 Thorn-EMI에 의해 생산되었으며 5개의 광자만큼 작은 신호에 민감했다.폐로 후, MACRO는 약 800개의 광전자 증배관을 다야만 원자로 중성미자 실험에 기증했다.각 플레이트에 가해지는 정확한 전압은 이 프로젝트에 관련된 몇몇 과학자들에 의해 설계된 맞춤 회로 기판에 의해 결정되었다.

섬광 챔버는 높은 스택과 긴 열로 조립되었습니다.신호가 검출되면 보통 여러 챔버에서 검출됩니다.각 광전자 증배관의 각 신호의 타이밍은 입자의 대략적인 경로와 속도를 알려준다.신호의 종류와 방의 "풀"을 통과하는 속도는 연구자들에게 모노폴을 관찰했는지 아니면 단지 일반적인 하전 입자를 관찰했는지를 말해주었다.

다른 분야의 ^[3]MACRO에 의해 매우 중요한 결과가 도출되었습니다.

1. 우주선: 태양과 달의 플럭스, 조성 및 그림자
2. 태양과 지구의 중심에서 암흑물질(WIMPS)과 이상한 쿼크로 암흑물질을 찾는다.
3. 초신성에서 저에너지 중성미자를 찾는다.
4. 중성미자 천문학과 중성미자 진동.

특히 MACRO는 슈퍼 카미오칸데 실험에 ^[4][5]의한 진동 발견 발표 직전 다카야마 중성미자 회의에서 중성미자 진동의 증거를 보였다.

레퍼런스

외부 링크

• INSPIRE-HEP 매크로 실험 기록