کشف پرانرژی‌ترین «ذره شبح» در اعماق دریا

به گزارش gsxr و به نقل از یورونیوز، نوترینوها از جمله ذرات بنیادی هستند که قدمت آن‌ها به ابتدای پیدایش جهان، یعنی زمان بیگ‌بنگ، بازمی‌گردد. تریلیون‌ها عدد از این ذرات شگفت‌انگیز در هر ثانیه از میان بدن ما عبور می‌کنند، بی‌آنکه کوچک‌ترین اثری از خود باقی بگذارند.

منشا نوترینوها اغلب از فرایندهای هسته‌ای در ستارگانی مانند خورشید است. همچنین این ذرات در هنگام برخورد ذرات بنیادی در شتاب‌دهنده‌های ذرات نیز تولید می‌شوند و یکی از کلیدهای درک ساختار جهان به شمار می‌روند.

اگرچه دانشمندان نزدیک به یک قرن است از وجود نوترینوها اطلاع دارند، اما همچنان در مراحل اولیه درک ماهیت واقعی این ذرات بنیادی هستند.

این ذرات اصطلاحا «ذرات شبح» نامیده می‌شوند زیرا جرم آن‌ها بسیار کوچک و غیرقابل تصور است. امری که باعث می‌شود شناسایی‌شان بسیار دشوار باشد.

نوترینوها، این ذرات فوق‌العاده کوچک که به سرعت در حال حرکت هستند، به خودی خود قابل شناسایی نیستند. به همین دلیل، دانشمندان به بررسی واکنش‌هایی می‌پردازند که هنگام برخورد آن‌ها با سایر ذرات ماده رخ می‌دهد.

این برخوردها می‌توانند باعث ایجاد نورهای درخشان یا تولید ذرات باردار شوند که قابل اندازه‌گیری هستند.

آشکارساز در اعماق دریا/ عکس: آسوشیتد پرس
 

از آنجا که نوترینوها تنها در موارد بسیار نادر با دیگر ذرات برخورد می‌کنند، فیزیک‌دانان مجبورند پروژه‌های عظیمی را طراحی کنند تا شانس مشاهده این برخوردهای نادر را افزایش دهند.

دو سال پیش یک نوترینو با ماده برخورد کرد و ذره‌ای کوچک به نام «میون» تولید شد که درون آشکارساز زیر آب حرکت کرد و درخشش‌هایی آبی‌رنگ را به وجود آورد. محققان با تحلیل مسیر و انرژی این میون، مقدار انرژی اولیه‌ نوترینو را تخمین زدند.

آرت هیجبوئر، یکی از نویسندگان مطالعه از مؤسسه‌ی ملی فیزیک زیراتمی در هلند، در این باره گفت: «این بخشی از تلاش برای درک فرآیندهای پرانرژی در جهان است.»

این آشکارساز که نوترینوی جدید را شناسایی کرده است، بخشی از یک رصدخانه‌ نوترینویی در اعماق دریاست که هنوز در حال ساخت است.

آشکارسازهای نوترینو معمولاً در زیر آب، زیر یخ یا در اعماق زمین مستقر می‌شوند تا فرایند شناسایی ذرات در برابر پرتوهای کیهانی و تأثیرات تشعشعات سطح زمین محافظت شوند.

کشف این نوترینوی پرانرژی در چنین مرحله‌ اولیه‌ای نشان می‌دهد که ممکن است تعداد این نوع ذرات بیشتر از آن چیزی باشد که دانشمندان تصور می‌کردند.

دنور ویتینگتون، فیزیکدان دانشگاه سیراکوز، در این باره می‌گوید: «این نشانه‌ای است که ما در مسیر درستی هستیم، و همچنین ممکن است سرنخی باشد که شاید یک شگفتی در انتظار ما باشد.»

مری بیشای، فیزیکدان آزمایشگاه ملی بروکهیون، با این حال تاکید می‌کند هنوز خیلی زود است که منبع دقیق این نوترینو مشخص شود.

او گفت: «این تنها یک رویداد است. ما باید ببینیم که سایر تلسکوپ‌ها چه چیزهایی را مشاهده می‌کنند».