Tijdens een campagne van een week zijn in de diepzee bij Sicilië vijf nieuwe detectorlijnen van de KM3NeT neutrinotelescoop geplaatst en verbonden met een nieuwe aansluitbox op de zeebodem. In totaal zijn in het Italiaanse deel van KM3NeT nu zes detector-eenheden in bedrijf.
De ARCA-telescoop bevindt zich in de Middellandse Zee op een diepte van 3500 meter, ongeveer 80 kilometer voor de kust van Capo Passero, Sicilië, en zal samen met zijn zusterdetector ORCA, die zich voor de kust van Toulon, Frankrijk, bevindt, wetenschappers in staat stellen de astrofysische bronnen van hoogenergetische kosmische neutrino’s te identificeren en de fundamentele eigenschappen van de neutrino’s, de meest ongrijpbare en alomtegenwoordige van de bekende elementaire deeltjes, te bestuderen. De twee detectoren zullen ook ongekende mogelijkheden bieden voor aard- en zeewetenschappelijk onderzoek.
Nikhef is een van de partners in het KM3NeT-project in de Middellandse Zee. In Amsterdam wordt een groot aantal detectorbollen ontworpen en geassembleerd. Nikhef-ontwerper Edward Berbee voer afgelopen week mee bij de lancering van de nieuwe lijnen, vanaf het offshore service-schip Miss Marilene Tide.
Zodra de KM3NeT/ARCA-detector voltooid is, zal hij een array van meer dan tweehonderd detectie-eenheden vormen. Elk van deze 700 m hoge structuren bestaat uit 18 modules die zijn uitgerust met ultragevoelige lichtsensoren die de zwakke lichtflitsen registreren die worden opgewekt door neutrino-interacties in de pikzwarte afgrond van de Middellandse Zee.
Tijdens het eerste deel van de operatie op zee werd een nieuwe junction box, een knooppunt voor de stroomdistributie en datatransmissie van de detectie-eenheden, toegevoegd aan de infrastructuur op de zeebodem. De junction box is via een elektro-optische kabel verbonden met het onlangs gerenoveerde INFN-laboratorium op het vasteland in Portopalo di Capo Passero.
In het tweede deel van de operatie werden vijf nieuwe KM3NeT-detectie-eenheden ingezet, die individueel door een op afstand bediende onderzeeër op de verbindingsdoos werden aangesloten en in hun uiteindelijke verticale configuratie werden ontplooid. Als laatste stap werd de eerste detectie-eenheid van het apparaat, die al in 2015 was ingezet, op de nieuwe junction box aangesloten.
In totaal zijn er nu zes detectie-units in werking, die de initiële kern van de neutrinotelescoop KM3NeT/ARCA vormen. Nu de zes ORCA-detectie-eenheden al gegevens verzamelen, heeft het neutrino-observatorium KM3NeT een gevoeligheid die vergelijkbaar is met die van zijn voorganger, de ANTARES-neutrino-telescoop.
KM3NeT is een internationaal samenwerkingsverband van meer dan 250 wetenschappers van meer dan vijftig wetenschappelijke instituten over de hele wereld. KM3NeT is opgenomen in de lijst van projecten met hoge prioriteit die zijn geselecteerd door het Europees Strategieforum voor onderzoekinfrastructuur (ESFRI).
Paschal Coyle, woordvoerder van het samenwerkingsverband, benadrukt: ‘De succesvolle installatie en werking van meerdere ARCA-detectie-eenheden is een nieuwe belangrijke stap voorwaarts voor het KM3NeT-project. Nu is het volle kracht vooruit met de bouw van de honderden detectie-eenheden die op de Franse en Italiaanse sites zullen worden ingezet.’
Nikhef-technicus Edward Berbee noemt het meevaren bij de plaatsing een waar avontuur. ‘Na enkele aanloopproblemen met de nieuwe onbemande duikboot bleken twee dagen hard doorwerken voldoende om de vijf lijnen succesvol op de zeebodem te plaatsen, af te rollen en in werking te brengen. Echt heel bijzonder om dit mee te maken.’
