Los campos de oro de Kolar (KGF) , ubicados en el distrito de Kolar del estado de Karnataka , India , son un conjunto de minas de oro desaparecidas conocidas por los experimentos y observaciones de partículas de neutrinos que tuvieron lugar allí a partir de 1960. [1] Los experimentos terminaron con el cierre de la mina en 1992. [2]
Experimentos iniciales
Los experimentos iniciales que tuvieron lugar en KGF estaban relacionados con el estudio de los muones de rayos cósmicos . [3] Se eligió KGF porque las profundidades de sus minas permitían estudiar los muones en un entorno mejor que lo que era posible con espectrómetros magnéticos operados a nivel del mar. KGF también permitió a los científicos estudiar el espectro de energía y las distribuciones angulares de los muones incluso a energías muy altas. [3] Las minas tenían abundancia de roca Kolar cuyas características especiales con respecto a la densidad y composición química (diferente a la de la roca normal) también fueron una ventaja útil en los experimentos. Los primeros experimentos que implican variaciones de los flujos de muones (una medida de los muones que pasan a través de un medio determinado) con la profundidad fueron realizados por BV Sreekantan [3] en la década de 1950. Estos fueron seguidos por experimentos en 1961 por S. Miyake, VS Narasimham, PV Ramana Murty (también deletreado Ramanamurty en algunas ocasiones), el trío a veces llamado MNR, y patrocinado por TIFR . Durante 1984, Naba Kumar Mondal, TIFR y el Prof. Ito, de la Universidad de la Ciudad de Osaka, Japón, realizaron estudios experimentales sobre la desintegración de protones y observaron indirectamente la dispersión de los muones. Murali y Balasubramaniam ayudaron brevemente a Mondal e Ito como asistentes de investigación.
Hallazgo de neutrinos
Los experimentos relacionados con neutrinos se iniciaron en KGF en 1964. El objetivo principal era la detección de neutrinos atmosféricos, entendiendo que los rayos cósmicos contienen piones y muones de alta energía que se desintegran en la atmósfera terrestre para producir miles de millones de neutrinos. Los experimentos fueron realizados por grupos de TIFR , la Universidad de Durham y la Universidad de Osaka ( colaboración Bombay-Osaka-Durham ) utilizando un disparador básico con contadores de centelleo y tubos de destello de neón (NFT) para los detectores de seguimiento. Se desplegaron siete detectores a una profundidad de 2,3 km en el pozo de Heathcote y en las minas Champion Reefs . El experimento, que utilizó un calorímetro de hierro , descubrió los primeros neutrinos atmosféricos casi al mismo tiempo (en 1965) cuando un descubrimiento similar tuvo lugar en el experimento de las minas patentadas de East Rand ( ERPM ) en Sudáfrica . [4] El experimento sudafricano que comenzó en 1965, tuvo lugar a 3200 metros bajo tierra y fue dirigido por grupos del Instituto de Tecnología Case , Universidad de California, Irvine y Universidad de Witwatersrand . El esfuerzo fue dirigido por Frederick Reines y el detector de centelleo líquido utilizado se denominó detector Case-Witwatersrand-Irvine o CWI .
Aunque el grupo KGF detectó candidatos a neutrinos dos meses después que Reines CWI, se les dio prioridad formal para el primer descubrimiento de neutrinos atmosféricos debido a la publicación de sus hallazgos dos semanas antes. [5]
Eventos de Kolar
Algunas observaciones experimentales, llamadas eventos Kolar , aún no se han explicado. Sugieren la existencia de partículas masivas (> 3 GeV) que tienen una larga vida (10 −9 segundos). Estas partículas masivas también se descomponen en 2-3 partículas. [6] Se ha postulado que podrían ser el resultado de interacciones de neutrinos o desintegración de la materia oscura . [7]
Referencias
- ^ H. Adarkar; et al. (2000). "Evidencia experimental de la desintegración de protones GUT". arXiv : hep-ex / 0008074 .
- ^ NK Mondal (2004). "Estado del Observatorio de neutrinos con sede en India (INO)" (PDF) . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de la India . 70 (1): 71–77.
- ^ a b c VS Narasimhan (2004). "Perspectiva de la física experimental de neutrinos en la India" (PDF) . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de la India . 70 (1): 11-25.
- ^ TK Gaisser (2005). "Flujos de neutrinos atmosféricos". Physica Scripta . T121 : 51–56. arXiv : astro-ph / 0502380 . Código bibliográfico : 2005PhST..121 ... 51G . doi : 10.1088 / 0031-8949 / 2005 / T121 / 007 . S2CID 119512931 .
- ^ Spiering, C. (2012). "Hacia la astronomía de neutrinos de alta energía". Physical Europea Diario H . 37 (3): 515–565. arXiv : 1207.4952 . Código bibliográfico : 2012EPJH ... 37..515S . doi : 10.1140 / epjh / e2012-30014-2 . S2CID 115134648 .
- ^ SL Glashow; H. van Dam; PH Frampton (1982). Tercer Taller sobre Gran Unificación, Universidad de Carolina del Norte, Chapel Hill . Birkhäuser Verlag . ISBN 978-3-7643-3105-4.
- ^ MVN Murthy; G. Rajasekaran (2014). "Eventos de Kolar anómalos revisitados: ¿Materia Oscura?". Pramana . 82 (3): 609. arXiv : 1305.2715 . Código Bibliográfico : 2014Prama..82..609M . doi : 10.1007 / s12043-014-0718-5 . S2CID 118585552 .