النيوترينو الفضائي – أصغر الجسيمات المكتشفة؟

تعد النيوترينوهات أغرب الجسيمات الأولية على الأرجح، فهي جسيمات أصغر بكثير من الإلكترونات. وتنطلق بسرعة الضوء بأعداد خيالية من خلال الفضاء وكأنها أشباح، إذ لا يمكن للمرء أن يدركها. غير أن الباحثين يرغبون في توظيف تجربة علمية لصنع نوع جديد من التلسكوبات.

هذه النتيجة توصل إليها الباحثون من خلال تجربة مكعب الثلج. وهي تجربة ضخمة لعد النيوترينوهات في القطب الجنوبي. هناك حيث يوجد كشاف مكعب الثلج في عمق الجليد الدائم. هذا الجهاز الضخم نجح في استشعار النيوترينوهات في أعماق المحيط، الأمر الذي قدم الدليل على إمكانية نجاح تلسكوب النيوترينوهات.

تجربة علمية في القطب الجنوبي

تم الانتهاء من تجربة "مكعب الثلج" منذ 2010، حينها قام الفيزيائيون بإحداث حفر في الثلج بالماء الساخن على عمق كيلومترين ونصف. وفي كل حفرة تم إدخال عمود طويل من الصلب، وفي كل عمود توجد كرة زجاجية بحجم كرة السلة. إنها بمثابة أجهزة استشعار حساسة للضوء، وتستقبل كل إشارة من كل نيوترينو.

"بسبب صغرها الشديد وسرعتها، فإن معظم النيوترينوهات لا تترك أثرا ولا يكشفها جهاز الاستشعار". كما يقول كريستيان سبيرينغ الفيزيائي والباحث في مركز DESY في برلين وعضو فريق تجربة مكعب الثلج المكون من 250 باحثا.

الكشف عن النيوترينوهات الفضائية

غير أن الكشف عنها لا يعد مستحيلا حسب الباحث الذي يقول: "من النادر جدا أن يصطدم أحد النيوترينوهات بنواة الذرة، وهو ما ينتج عنه ومضات ضوء زرقاء، وهي التي تستشعرها تلك الكرات الزجاجية في السلك". وبهذه الطريقة تمكنت تجربة مكعب الثلج من تسجيل مئة ألف نيوترينو منذ عام 2010. هذه النيوترينوهات تنحدر من الغلاف الجوي للأرض. ويعود سبب نشوئها لأن الهواء المحيط بكوكبنا قد اختلط بأشعة كونية من الفضاء.

يسميها الخبراء بالنيوترينوهات الفضائية، لأنها تنشأ من خلال بعض "أعمال العنف" الكونية، مثل انفجار النجوم بقوة هائلة، أوعند امتصاص ثقب أسود لبعض المواد الكونية وذلك عن طريق الجاذبية.

لقد تمكن جهاز مكعب الثلج من التقاط 28 من النيوترينوهات الفضائية، الأمر الذي يعتبره الفيزيائيون إنجازا كبيرا. يقول كريستيان سبيرينغ: "إنها بالنسبة لنا نافذة جديدة على الفضاء الخارجي".

لمزيد من التقدم في التجربة ينبغي للفريق الباحث أن ينتظر حوالي سنتين للحصول على المزيد من المعلومات، غير أنهم يريدون الآن الاحتفال بإنجازهم العلمي، خاصة وأن النتيجة التي توصلوا إليها لم تكن مضمونة من قبل.