کشف پرانرژی‌ترین نوترینو تاریخ از زیر آب

به گزارش مجله خبری نگار،پژوهشگران می‌گویند نوترینویی که میتواند پرانرژی‌ترین نوترینوی تاریخ باشد توسط رصدخانه زیر دریای مدیترانه شناسایی شده است.

یک رصدخانه در حال ساخت زیر دریای مدیترانه آنچه را که میتواند پرانرژی‌ترین نوترینویی باشد که تاکنون ثبت شده کشف کرده است.

ژائو کوئلیو فیزیکدانی که در کنفرانس نوترینو ۲۰۲۴ در میلان ایتالیا صحبت میکرد، این کشف را فاش کرد و آنرا بعنوان یک مشاهده برجسته و «بسیار متفاوت از هر چیز دیگری» توصیف کرد.

نوترینو‌ها که اغلب «ذرات شبح وار» نامیده می‌شوند، موجودات زیراتمی گریزان هستند که به ندرت با ماده تعامل دارند. آن‌ها توسط بعضی از پرانرژی‌ترین رویداد‌های جهان مانند ابرسیاهچاله‌ها در کهکشان‌های دور تولید می‌شوند.

جهت و زمان دقیق این کشف هنوز فاش نشده است، چرا‌که احتمالا می‌خواهند رقبا از منشأ بالقوه این نوترینو مطلع نشوند.

یک شگفتی در اعماق دریا

رصدخانه ARCA یک تلاش مشترک از کشور‌های متعددی از جمله کشور‌های اروپایی، مراکش، آفریقای جنوبی، استرالیا، گرجستان، چین و امارات متحده عربی است که موفق به کشف این نوترینو شده است.

رصدخانه ARCA که در عمق ۳۵۰۰ متری کف دریا در جنوب شرقی سیسیل واقع شده است، از اواسط دهه ۲۰۱۰ به جمع آوری داده‌ها پرداخته است و در حال حاضر با ۲۸ رشته آشکارساز کار می‌کند که هر کدام دارای ۱۸ کره پِلِکسی گلس حاوی آشکارساز‌های نور هستند.

رصدخانه ARCA تصمیم دارد تا سال ۲۰۲۸ این رشته‌ها را به ۲۳۰ عدد افزایش دهد.

اکثر نور شناسایی شده توسط ARCA از ذرات پرانرژی پرتو کیهانی می‌آید. این ذرات هنگام برخورد با جو زمین بارانی از ذرات زیراتمی باردار الکتریکی تولید می‌کنند که کیلومتر‌ها در آب حرکت می‌کنند. بارش‌های این ذرات درخشش‌های ضعیفی از نور را بر جای می‌گذارد که ARCA آنرا مشاهده می‌کند.

علاوه بر این، رصدخانه ARCA به طور غیرمستقیم نور نوترینو‌ها را تشخیص می‌دهد. گاهی اوقات هنگامی که یک نوترینو به مولکول هوا، آب یا سنگ برخورد می‌کند، ذره‌ای باردار به نام میون (muon) ایجاد می‌کند که آن نیز بارانی از ذرات باردار دیگر تولید می‌کند.

بر خلاف پرتو‌های کیهانی که این بارش‌ها را تولید می‌کنند که از جو می‌آیند، نوترینو‌ها بارش‌هایی ایجاد می‌کنند که می‌توانند از هر جهتی بیایند، زیرا میتوانند در سراسر زمین حرکت کنند.

مسیر پیش رو

این کشف جدید رصدخانه ARCA بسیار مهم است، زیرا مشاهدات این چنینی قبلا فقط توسط رصدخانه بسیار بزرگتر نوترینوی IceCube در قطب جنوب به دست می‌آمد.

فرانسیس هالزن پژوهشگر اصلی IceCube گفت: این مانند برنده شدن در یک بخت آزمایی بزرگ است.

ژائو کوئلیو گزارش داد که بیش از یک سوم حسگر‌های ARCA فلاش‌هایی را ثبت کرده اند که مطابق با عبور یک میون از رصدخانه به صورت افقی بود.

پژوهشگران این موارد را به یک نوترینو نسبت می‌دهند که از حدود یک درجه پایین‌تر از افق می‌آید. تخمین زده می‌شود که این نوترینو دارای انرژی ده‌ها پتاالکترون ولت باشد که به طور بالقوه آن را به پرانرژی‌ترین نوترینویی تبدیل می‌کند که تاکنون کشف شده است.

به منظور ادامه یافتن شکار این ذرات گریزان، چندین رصدخانه دیگر در دست ساخت یا طراحی هستند.

این پیشرفت‌ها نشانه آغاز عصر جدیدی در نجوم نوترینو است. همین طور که ساخت و ساز آشکارساز‌ها تکمیل می‌شود و داده‌های جدید دریافت می‌کنیم، اسرار این نوترینو‌های پرانرژی را کشف خواهیم کرد و بینش عمیق تری از کیهان به دست خواهیم آورد.