Gamma 射線能量追蹤陣列（GRETA）是一個全新的強大探測器，專門用於研究原子核，最近已完成主要建設階段。由美國能源部（DOE）洛倫斯伯克利國家實驗室主導的合作團隊，成功建造了關鍵組件，包括多個鍺（germanium）探測器模組、電子系統、儀器的機械框架和基礎設施，以及計算系統等。GRETA 的運行預期將比以往的探測器靈敏度高出 10 到 100 倍，使科學家能夠以前所未有的細節研究原子核的核心結構。
GRETA 的項目負責人保羅·法倫（Paul Fallon）表示，團隊的目標是盡可能製造出最佳的高解析度、高效率的伽瑪射線探測器。為了深入了解原子核，研究人員將使用粒子束撞擊放置在 GRETA 中心的目標，這次碰撞會產生不穩定且能量極高的核。當這些核返回更穩定的狀態時，將釋放出伽瑪射線。GRETA 的球形探測器陣列旨在追蹤這些伽瑪射線的路徑和能量。伯克利實驗室的科學家海瑟·克勞福德（Heather Crawford）解釋道：「激發狀態和伽瑪射線是每種同位素的指紋，GRETA 是世界上最強大的顯微鏡，用於檢視這些指紋。」
這些「指紋」數據將幫助科學家回答幾個基本問題，例如，這將提供有關鐵以外的元素是如何在恆星中形成的洞見，以及原子核中能夠容納的質子和中子的數量限制。這項研究還將探索為何宇宙由物質而非反物質組成。GRETA 是對早期探測器 GRETINA 的擴展，最終將把 GRETINA 的 12 個探測器模組與 18 個新的模組結合，形成一個完整的 30 模組球體。每個模組內含有四個超純鍺晶體，冷卻至約 -300°F，以獲得最佳靈敏度。
阿根廷國家實驗室在設計探測器的觸發系統方面發揮了關鍵作用，這對於篩選出大量數據和識別重要事件至關重要。研究團隊還運用人工智能（AI）來改進重建伽瑪射線路徑的軟件，使儀器的性能進一步提升。研究人員在新聞稿中指出，「GRETA 也是一個潛在的首個使用加速數據管道的案例，這是一個新型軟件平台，用於以高速度流式傳輸大量數據。」在最近的測試中，GRETA 的系統每秒處理高達 511,000 次伽瑪射線相互作用，超過了其設計目標。
GRETA 將於今年秋天運送至密西根州立大學的稀有同位素束設施（FRIB）。安裝完成後，首批實驗預定於 2026 年開始。該儀器設計為可移動，最終將在 FRIB 和阿根廷的 ATLAS 設施上運行，以利用不同類型的粒子束。阿根廷的實驗物理學家達里烏斯·斯維里尼亞克（Dariusz Seweryniak）表示，「這項研究對核物理學家來說激動人心，並且對天體物理學和核合成的理解具有重要意義。」
