Experimentos de partículas em Kolar Gold Fields - Particle experiments at Kolar Gold Fields
Os Kolar Gold Fields (KGF) , localizados no distrito de Kolar, no estado de Karnataka , Índia , são um conjunto de minas de ouro extintas conhecidas pelos experimentos e observações de partículas de neutrinos que aconteceram lá a partir de 1960. Os experimentos terminaram com o fechamento da mina em 1992.
Experimentos iniciais
Os experimentos iniciais que aconteceram no KGF estavam relacionados ao estudo de múons de raios cósmicos . O KGF foi escolhido porque as profundidades de suas minas permitiam que os múons fossem estudados em um ambiente melhor do que era possível com espectrômetros magnéticos operados ao nível do mar. O KGF também permitiu que os cientistas estudassem o espectro de energia e as distribuições angulares dos múons, mesmo com energias muito altas. As minas tinham abundância de rocha Kolar cujas características especiais com relação à densidade e composição química (diferente da rocha normal) também foram uma vantagem útil nos experimentos. Os primeiros experimentos envolvendo variações de fluxos de múons (uma medida de múons passando por um determinado meio) com profundidade foram conduzidos por BV Sreekantan na década de 1950. Estes foram seguidos por experimentos em 1961 por S. Miyake, VS Narasimham, PV Ramana Murty (também escrito Ramanamurty em algumas ocasiões), o trio às vezes chamado de MNR e patrocinado pelo TIFR . Durante 1984, Naba Kumar Mondal, TIFR e o Prof. Ito, Universidade da Cidade de Osaka, Japão, realizaram estudos experimentais sobre o decaimento do próton e indiretamente observaram a dispersão dos múons. Murali e Balasubramaniam ajudaram brevemente Mondal e Ito como assistentes de pesquisa.
Neutrino achado
Experimentos relacionados a neutrinos foram iniciados no KGF em 1964. O objetivo principal era a detecção de neutrinos atmosféricos, com o entendimento de que os raios cósmicos contêm píons e múons de alta energia que decaem na atmosfera terrestre para produzir bilhões de neutrinos. Os experimentos foram conduzidos por grupos de TIFR , Durham University e Osaka University ( colaboração Bombay-Osaka-Durham ) usando gatilho básico com contadores de cintilação e Neon Flash Tubes (NFT) para rastrear detectores. Sete detectores foram implantados a uma profundidade de 2,3 km nas minas de Heathcote e Champion Reefs . O experimento, usando um calorímetro de ferro , descobriu os primeiros neutrinos atmosféricos quase ao mesmo tempo (em 1965) quando uma descoberta semelhante ocorreu nas Minas Proprietárias de East Rand ( experimento ERPM ) na África do Sul . O experimento sul-africano começou em 1965, ocorreu 3.200 metros abaixo do solo e foi administrado por grupos do Case Institute of Technology , da University of California, Irvine e da University of the Witwatersrand . O esforço foi liderado por Frederick Reines e o detector de cintilador líquido usado foi chamado de detector Case-Witwatersrand-Irvine ou CWI .
Embora o grupo KGF detectou candidatos a neutrinos dois meses depois do Reines CWI, eles receberam prioridade formal para a primeira descoberta de neutrinos atmosféricos devido à publicação de suas descobertas duas semanas antes.
Eventos Kolar
Algumas observações experimentais, chamadas de eventos de Kolar , ainda não foram explicadas. Eles sugerem a existência de partículas massivas (> 3 GeV) com uma vida longa (10 -9 segundos). Essas partículas massivas também decaem em 2-3 partículas. Postulou-se que eles poderiam ser o resultado de interações de neutrinos ou do decaimento da matéria escura .