Japonya'nın Gifu eyaletine bağlı Hida şehrinde, bir dağın 1000 metre derinliğinde yer alan Süper-Kamiokande adlı yeraltı tesisi, evrenin en gizemli parçacıklarından nötrinoları incelemek amacıyla inşa edildi.
Silindir şeklindeki devasa paslanmaz çelik tank, 50.000 ton (50 milyon litre) ultra saf su ile doldurulmuş durumda. Tankın iç ve dış duvarlarını kaplayan yaklaşık 13 bin özel ışık sensörü, bu suyu bir gözlemevi gibi kullanarak evrenin sırlarını çözmeye katkı sağlıyor. Suyun aşırı derecede saflaştırılmış olması, projenin kritik unsurlarından birini oluşturuyor. Bu sayede sensörler, nötrinoların suyun içindeki atomlarla etkileşimi sonucu oluşan ve 'Çerenkov radyasyonu' olarak bilinen ışık patlamalarını kaydedebiliyor.
Nötrinolar, her saniye vücudumuzdan ve Dünya'dan iz bırakmadan geçen, ancak su ile etkileşime girdiklerinde ışık hızından daha hızlı elektriksel yükler üreten parçacıklardır. Bilim insanları, Çerenkov radyasyonunu kaydederek nötrinoların enerjisini ve yönünü hesaplıyor. 2020'den bu yana suya eklenen gadolinyum sülfat, eski yıldız patlamalarından kaynaklanan nötrinoların daha hassas izlenmesini sağlıyor.
Tesisin 1000 metre derinlikte bulunması, yüzeydeki kozmik ışınların neden olduğu veri kirliliğini engellemek için tercih edilmiştir. Kayaların sağladığı doğal kalkan, sadece nötrinoların dedektöre ulaşmasına olanak tanıyor. Bu tesiste yapılan çalışmalar, nötrinoların kütleye sahip olduğunu kanıtlayarak fizik alanında önemli bir gelişme sağlamış ve Japon bilim insanı Takaaki Kajita'ya 2015 Nobel Fizik Ödülü'nü kazandırmıştır.
Süper-Kamiokande, yaklaşık otuz yıldır Güneş'ten, atmosferden ve süpernova patlamalarından gelen nötrinoları inceliyor. Yerine, 260 bin ton su kapasitesine sahip olacak ve mevcut tesisten sekiz kat daha büyük olacak Hiper-Kamiokande'nin inşasına başlanıyor. Yeni gözlemevinin 2027 sonunda suyla doldurulması ve 2028'de tam kapasite veri toplamaya başlaması planlanıyor. Hiper-Kamiokande'nin, evrende maddelerin neden antimaddeden fazla olduğu ve evrenin nasıl oluştuğu gibi temel sorulara yanıt araması hedefleniyor.
