Dopo i suoi studi indipendenti, Penaa passa il calcolo AP come junior, la sua attrazione con la fisica lo ha ispirato per la sessione 2019 della Southern California University, il programma di ricerca estiva del MIT e poi il MIT per la scuola elementare. Oggi sta lavorando per gettare luce su particelle neutrini, spettrali invariate che scivolano facilmente attraverso la custodia. Sono necessarie cinque pareti di piombo spessa di anni luce per fermare le particelle.
Come studente laureato nel laboratorio di Joseph Formgio, un fisico sperimentale, noto per guidare nuove tecniche nel rilevamento di Neutrino, Penna lavora con fisici chiave che lavorano con la tecnologia di progettazione della tecnologia per misurare bene quelle che sono le particelle più sfuggenti dell’universo. Nutrino rivela il suo aspetto attraverso un’assenza, proveniente da fonti come il sole e la supernova (e generata artificialmente dall’acceleratore di particelle e dai reattori atomici). La sua esistenza è stata inizialmente presentata dal fisico Wolfgang Pauli negli anni ’30, che ha visto che l’energia stava scomparendo quando gli atomi hanno attraversato un processo noto come decadimento beta radioattivo. Secondo la legge di conservazione dell’energia, l’energia totale delle particelle emesse durante il decadimento radioattivo dovrebbe essere uguale all’energia dell’atomo di decadimento. Responsabile dell’energia mancante, Pauli propose l’esistenza di una particella indesiderabile che la stava portando via.
Einstein ET , MC2 Ci dice che se manca l’energia, allora anche la massa dovrebbe essere lì. Tuttavia, secondo il modello standard di fisica, che fornisce il nostro principio più affidabile per il comportamento delle particelle: il neutrino non dovrebbe avere alcuna massa. A differenza di altre particelle, non interagiscono con la regione di Higgs, un tipo di jaggery cosmico che rallenta le particelle e dà loro massa. Poiché lo passano intatti, dovrebbero vivere su larga scala.
Ma nei primi anni 2000, i ricercatori hanno scoperto che il neutrino, che è stato trovato per la prima volta negli anni ’50, potrebbe spostarsi tra tre tipi, un risultato è possibile solo quando hanno la massa. Quindi ora la domanda di Tentalizing è: cosaÈLa loro massa?
Determinare l’esatta massa di neutrino può spiegare perché gli antimatori hanno vinto sull’antimateria, perfezionando il modello dell’evoluzione cosmica e chiarindo il ruolo delle particelle nella materia oscura e nell’energia oscura. E il laboratorio di Formgio fa parte del progetto 8, che è una cooperazione internazionale di 71 scienziati in 17 istituzioni che lavorano per effettuare tale misurazione. Per fare ciò, il laboratorio usa il trizio, un isotopi instabili di idrogeno che determina nell’elio, rilascia sia un elettrone che una particella chiamata antineutrino (“Ogni particella ha una controparte antipartica”, dice il formgio). Misurando correttamente lo spettro energetico di quegli elettroni, gli scienziati possono determinare quanta energia manca, permettendo loro di stimare la massa di neutrino.
Questo esperimento ha un metodo per rilevare un romanzo nel cuore chiamato spettroscopia di emissione di radiazioni di ciclotrone (CRES), che è stato proposto per la prima volta nel 2008 da Formagio e dal suo allora Monoria Benjamin Postdock, che è “ascoltando” per i segnali radio incoscienti emessi come una spirale di elettroni attraverso un campo magnetico. Penaa ha svolto un ruolo importante nella progettazione di una parte importante del dispositivo che lo renderebbe possibile: una cavità di rame che gli piace con una chitarra, che si comporta come stringhe pizzicanti con elettroni rilasciati durante il decadimento beta. La cavità aumenterà i loro segnali, aiutando i ricercatori a misurarli. Peuna ha trascorso più di un anno per sviluppare e perfezionare il prototipo a forma di torcia del dispositivo con collaborazione con macchina e colleghi fisici.
Jessica Chomic-Morlas, SM ’25
“Hanno dovuto imparare (progettazione e simulazione), per scoprire come spiegare i segnali e testare la ricorrenza dopo la ricorrenza”, afferma il consulente di Penna, Penna. “È incredibile che lo stia portando a un design di lavoro con un’idea approssimativa.”
Il design della cavità di Penna doveva bilanciare le richieste competitive. Ciò richiede un modo per rimuovere i segnali di elettroni compatibili con i metodi dei ricercatori per calibrare il sistema, uno dei quali prevede l’uso di una pistola elettronica per iniettare elettroni di un’energia nota e accurata. E doveva anche preservare le proprietà dei campi elettromagnetici all’interno della cavità. A maggio, Penna ha inviato il suo ultimo prototipo alla Washington University, dove è stata fondata a luglio. I ricercatori sperano che questo declino sarà avviato. Quindi la cavità di Penna e la completa configurazione sperimentale saranno aumentati in modo che in pochi anni possano iniziare a raccogliere i dati di Cres usando il trizio.
