NWO-I

Institutenorganisatie van NWO

KM3NeT: neutrinodetector op zee

Nederland bouwt via NWO-instituut Nikhef mee aan de grote neutrinodetector KM3NeT, op de bodem van de Middellandse Zee bij Toulon en Sicilië. De detector is voor een belangrijk deel een Nederlands ontwerp en moet passerende ‘spookdeeltjes’ waarnemen. Op Amsterdam Science Park worden delen van de detector in serie geassembleerd.

Afbeelding
Een detectorbol van het KM3NeT meetinstrument
KM3NeT detector. Credits Nikhef

Faciliteiten en onderzoek

De KM3NeT-detector is een instrument dat de passage van neutrino’s (spookdeeltjes) kan registreren. De detector is op twee plaatsen in de Middellandse Zee in aanbouw. Het reusachtige observatorium van honderden lijnen met lichtsensoren houdt lichtflitsen, in totaal een kubieke kilometer donker diepzeewater, in de gaten. Uit de lichtsignalen in het netwerk van sensoren kunnen sporen van neutrino’s worden afgeleid. KM3NeT bestudeert zowel eventuele bronnen van neutrino’s aan de hemel, als de fysische eigenschappen van neutrino’s zelf. 

Neutrino’s zijn de meest ongrijpbare van alle bekende deeltjes uit het Standaardmodel. Deze spookdeeltjes komen vrij bij kernprocessen maar hebben daarna nauwelijks interacties met materie. De deeltjes zijn nog niet goed begrepen en kunnen mogelijk belangrijke open vragen in de deeltjesfysica beantwoorden, zoals de vreemde afwezigheid van antimaterie in het heelal.

Nikhef is een van de hoofdpartners in het internationale KM3NeT-project. Nederlandse onderzoekers en engineers ontwierpen belangrijke delen van de neutrinotelescoop, waaronder de glazen bollen met lichtsensoren die in de diepzee kunnen functioneren, en het netwerk voor energie en data. Ook ontwikkelde Nikhef de afrolspoelen en procedures voor het plaatsen vanaf hijsschepen op volle zee van de detectorlijnen. Het plaatsen zelf wordt door Frankrijk en Italië gedaan, op de KM3NeT-locaties ORCA bij Toulon (2 kilometer diep) en ARCA bij Sicilië (3 kilometer diep). 

De opbouw van KM3NeT is een project van lange adem, dat uiteindelijk in de jaren 2030 pas zal zijn afgerond. Ongeveer een derde van de detector is nu gerealiseerd. Tijdens de aanleg worden met de steeds uitbreidende detector wel waarnemingen gedaan. In 2023 registreerde KM3NeT de inslag van het meest energetische neutrino ooit, bij tienduizenden malen meer energie dan deeltjesversnellers op aarde kunnen leveren.

Afbeelding
Een detectorbol van het KM3NeT meetinstrument
KM3NeT detector. Credits Nikhef

Samenwerkingsverband

NWO-instituut Nikhef is een van de hoofdpartners in KM3NeT. Nederlandse onderzoekers hebben belangrijke leidende functies binnen de organisatie die tientallen landen en instituten omvat, bij de bouw en bij de analyses van de meetgegevens. Een aanzienlijk deel van de detectorbollen voor KM3NeT ORCA wordt in Amsterdam Science Park geassembleerd en getest, voorafgaand aan de lancering op volle zee in Zuid-Europa.
KM3NeT wordt mede gerealiseerd dankzij successievelijke en substantiële Nederlandse bijdragen via onder meer Roadmap-programma’s voor wetenschappelijke infrastructuur.

Meer informatie

Meer weten over KM3NeT, het onderzoek en de faciliteiten op locatie? Bekijk dan de KM3NeT-website. Meer informatie over instituut Nikhef vind je op de website van Nikhef.