Ξεκινά η εποχή της αστρονομίας των νετρίνων

Εντοπίστηκαν 28 νετρίνα με προέλευση εκτός του ηλιακού μας συστήματος

 O ανιχνευτής του IceCube μέσα στους πάγους εντόπισε 28 νετρίνα προκαλώντας ενθουσιασμό στην επιστημονική κοινότητα


Λονδίνο 
Τα νετρίνα είναι σωματίδια που πιστεύεται ότι δημιουργήθηκαν στη Μεγάλη Εκρηξη που γέννησε το Σύμπαν και έκτοτε ταξιδεύουν στο Διάστημα με ταχύτητες κοντινές σε αυτές του φωτός. Νετρίνα δημιουργούνται επίσης μέσα σε βίαιες κοσμικές διεργασίες και φαινόμενα. Μέχρι την δεκαετία του 1980 οι επιστήμονες δεν είχαν καταφέρει να εντοπίσουν νετρίνα με καταγωγή εκτός του ηλιακού μας συστήματος.
Το 1987 εντοπίστηκαν κάποια εξωηλιακά νετρίνο ενώ χρειάστηκε να φτάσουμε στον περασμένο Απρίλιο για να εντοπιστούν δύο ακόμη. Ενας τόσο «φτωχός» αριθμός δεν ήταν ωστόσο ικανός να βοηθήσει στην επιστημονική διερεύνηση κοσμικών φαινομένων που συνδέονται με τα σωματίδια αυτά.Τώρα όμως  ερευνητές στην Ανταρκτική υποστηρίζουν ότι εντόπισαν 28 κοσμικά νετρίνα τα οποία όπως φαίνεται μπορούν να φωτίσουν διάφορα κοσμικά φαινόμενα. Η ανακάλυψη χαιρετίστηκε διεθνώς ως μία από τις σημαντικότερες στη σωματιδιακή φυσική. Πολλοί ειδικοί μάλιστα κάνουν λόγο για την έναρξη μιας νέας εποχής ή καλύτερα για τη δημιουργία ενός νέου επιστημονικού κλάδου, της «αστρονομίας των νετρίνων» όπως την ονομάζουν.

Τα νετρίνα

Τα νετρίνα είναι στοιχειώδη σωματίδια που δημιουργούνται κατά τη ραδιενεργό διάσπαση, δηλαδή κατά τη διάρκεια πυρηνικών αντιδράσεων όπως αυτές που συντελούνται στο εσωτερικό των άστρων και στους πυρηνικούς αντιδραστήρες. Δημιουργούνται επίσης κατά την αλληλεπίδραση των κοσμικών ακτίνων με άτομα ύλης.

Τα περισσότερα νετρίνα που φθάνουν στη Γη προέρχονται από τον Ηλιο. Το πρόβλημα με τα συγκεκριμένα σωματίδια έγκειται κυρίως στο ότι είναι πολύ δύσκολο να ανιχνευθούν γιατί αλληλεπιδρούν πολύ ασθενώς με την ύλη και επιπλέον κινούνται σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός.

Ορισμένα νετρίνα έχουν πολύ μεγαλύτερη ενέργεια, καθώς προέρχονται από πολύ πιο μακρινές και ισχυρές πηγές σε σχέση με τον Ήλιο, όπως από εκρήξεις ακτίνων γάμμα σε άλλους γαλαξίες, μαύρες τρύπες και ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες (κβάζαρ), γι’ αυτό και λέγονται «κοσμικά νετρίνα». Η παρατήρηση αυτών των μακρινών «αγγελιαφόρων» μπορεί να ρίξει περισσότερο φως στα πιο βίαια γεγονότα του Σύμπαντος.

Εντοπισμός στους πάγους

Το IceCube είναι ένα παρατηρητήριο που βρίσκεται στο ερευνητικό κέντρο Σκοτ-Αμούνδσεν κοντά στον Νότιο Πόλο και θεωρείται ένα είδος «CERN των πάγων». Στα ερευνητικά προγράμματα του IceCube συμμετέχουν 260 επιστήμονες από 11 χώρες (ΗΠΑ, Βρετανία, Γερμανία, Σουηδία, Βέλγιο, Ελβετία, Ιαπωνία, Καναδάς, Ν. Ζηλανδία, Αυστραλία και Ν. Κορέα).

O ανιχνευτής του IceCube δεν βρίσκεται ούτε στο Διάστημα, ούτε καν στην επιφάνεια της Γης, αλλά αντίθετα βαθιά στο υπέδαφος. Καταλαμβάνει όγκο ενός κυβικού χιλιομέτρου κάτω από τους πάγους (εξ ου και το όνομά του) και περιλαμβάνει 5.160 ψηφιακούς οπτικούς αισθητήρες βυθισμένους με 86 χαλύβδινα καλώδια μέσα σε τρύπες που έχουν βάθος 1,5 έως 2,5 χλμ. κάτω από την επιφάνεια του πάγου.

Όταν κάποιο νετρίνο τύχει να αλληλεπιδράσει με κάποιον ατομικό πυρήνα, τότε ο αισθητήρας καταγράφει τη σύγκρουση σαν μια «χιονοστιβάδα» άλλων σωματιδίων που εκπέμπουν φως. Όσο πιο έντονο είναι το παραγόμενο φως, τόσο υψηλότερης ενέργειας είναι το νετρίνο που πιάνεται στα παγωμένα δίχτυα του IceCube.

Ευρηκα!

Aπό το 2011 οι επιστήμονες του IceCube προσπαθούν να «συλλάβουν» κάποιο από τα κοσμικά νετρίνα. Μετά από πολλές αποτυχίες και απογοητεύσεις εντόπισαν τον περασμένο Απρίλιο δύο κοσμικά νετρίνα και τώρα άλλα 28.

«Πρόκειται για τεράστιο εύρημα. Μπορεί να σηματοδοτεί τη ξεκίνημα της αστρονομίας νετρίνων», δήλωσε ο Ντάρεν Γκραντ, καθηγητής Φυσικής του καναδικού Πανεπιστημίου της Αλμπέρτα και ένας από τους επικεφαλής του IceCube.

Τα 28 νετρίνα που «έπιασε» το IceCube, προέρχονται από άγνωστες μακρινές πηγές εκτός του ηλιακού μας συστήματος, καθώς έχουν υψηλή ενέργεια άνω των 30 TeV, ενώ δύο από αυτά άνω των 1.000 TeV, όταν -συγκριτικά- ο αναβαθμισμένος επιταχυντής του CERN το 2015 θα κάνει συγκρούσεις σωματιδίων με συνολική ενέργεια 14 ΤeV.

Η ανακάλυψη αναμένεται να προσφέρει νέα δεδομένα στην κατανόηση φαινομένων όπως οι εκρήξεις σουπερνόβα και ο σχηματισμός μελανών οπών. Η εξέλιξη αυτή ανάμεσα στα άλλα ενισχύει τις προσπάθειες κατασκευής ανιχνευτών νετρίνων σε διάφορες περιοχές της Γης, όπως στα βάθη της Μεσογείου.

ΑΝΑΔΗΜΟΣΙΕΥΣΗ ΑΠΟ ΤΟ ΒΗΜΑ 23/11/2013.