نوترینوهای کیهانی، زمین را بمباران می کنند!

بیگ بنگ: فیزیکدانان یافته‌های جدیدی را درباره بمباران همه‌ جانبه نوترینویی به زمین ارائه کردند که نشان می‌دهد زمین از اطراف و از درون، مورد هجوم نوترینوهای کیهانی و زمینی قرار گرفته‌ است.

رصدخانه نوترینوی آیس‌کیوب، آزمایشگاهی در دل یخچال‌های قطب جنوب

رصدخانه نوترینوی آیس‌کیوب، آزمایشگاهی در دل یخچال‌های قطب جنوب

براساس گزارش BBC به نقل از همشهری، آزمایشگاهی که در منطقه‌ای وسیع از قطب جنوب بنا شده،‌ میزان نوترینوهای کیهانی که از فضا به سوی زمین روانه می‌شوند را دو برابر اعلام کرده‌ است. محققان در این آزمایشگاه هفته پیش بالاترین سطح انرژی نوترینویی که تاکنون در زمین ردیابی شده را به ثبت رساندند. نوترینوها ذرات تحت اتمی بدون بار الکتریکی هستند که تقریبا هیچ جرمی ندارند و به ندرت با ماده تعامل دارند. این به آن معنی است که نوترینوها می‌توانند در مسیری مستقیم جهان را درنوردند و بدون بازتابیده شدن و یا ردیابی شدن، از میان سیاره زمین عبور کنند.

از سویی دیگر، ردیابی در ایتالیا اولین مدارک مستدل مبنی بر ایجاد نوترینوها در زیر پوسته زمین را ارائه کرد. این ژئونوترینوها نسبت به نوترینوهای فضایی از انرژی کمتری برخوردارند اما می‌توانند نشانه‌ای از وجود فعالیت‌های رادیو‌اکتیوی باشند که در حال ایجاد حرارت در اعماق زمین هستند. در مقابل نوترینوهای پرسرعت فضایی نشانه‌هایی از منابع مرموز و پرقدرت تشعشعاتی فراتر از کهکشان راه شیری هستند.

اما در آزمایشگاه آیس کیوب(IceCube) دانشمندان یک متر مکعب از یخ‌های اعماق قطب جنوب را با حسگرهای نوری پوشانده‌اند تا بتوانند جرقه‌های کوچک احتمالی ناشی از برخورد نوترینوها با اتم‌ها را ردیابی کنند. این مرکز اولین ردیابی خود را در سال ۲۰۱۳ انجام داد و توانست نوترینو‌های خارج از منظومه شمسی را ردیابی کند: ۲۸ نوترینو با انرژی فراتر از دسترس بهترین برخورد دهنده اتمی دست‌ ساز بشر درحال حرکت ردیابی شدند. از آن زمان به بعد، تعداد این نوترینو‌های متحرک به بیش از ۵۰ رسید. محققان این پروژه به تازگی در کنفرانسی که در هلند برگزار شد رکوردی جدید را در ردیابی ذرات نوترینو توسط ردیاب‌های یخی اعلام کردند. به گفته محققان نوترینوی ردیابی شده دست‌کم ۲۶۰۰ تریلیارد الکترون‌ ولت انرژی داشته‌است، یعنی صدها برابر بیشتر از پروتون‌های درون برخورد‌ دهنده بزرگ هادرون،‌ این در حالی است که رکورد انرژی پیشین دو هزار الکترون ولت ثبت شده‌ بود.

از این رو این نوترینو به قدرتمند‌ترین ذره کیهانی که تاکنون رصد شده تبدیل شد. این ذره همچنین به عنوان سریعترین ذره نوترینوی ردیابی شده در جهان نیز نام‌گرفته‌ است. نوترینو‌ها معمولا با سرعتی نزدیک به نور حرکت می‌کنند و افزایش اندکی به این سرعت نیازمند حجم زیادی انرژی خواهد‌ بود. مهمتر اینکه میزان انرژی بیان شده تنها کمینه‌ای از انرژی حقیقی است. نوترینو به خودی خود به دام ردیاب‌ها نخواهد‌ افتاد، آنچه رصدخانه آیس کیوب ردیابی کرده، ذره‌ای متفاوت به نام مائون است که محصول جانبی یک مائون نوترینو بوده و از سوی شمال به زمین رسیده‌ است. به گفته دانشمندان این ذره توسط نوترینویی ایجاد شده که در زیر ردیاب قرار داشته‌ است.

تصویری از آزمایشگاه بورکسینو در گرن ساسو ایتالیا

تصویری از آزمایشگاه بورکسینو در گرن ساسو ایتالیا

به گفته محققان براساس مدل استاندارد فیزیک،‌ انرژی حقیقی این ذره بین پنج هزار تا ۱۰ هزار ترا الکترون ولت است، یعنی هزار برابر انرژی یکی از پرتوهای پروتونی در برخورد‌ دهنده هادرون. نوترینوها را اما می‌توان با انرژی کمتر و نزدیکتر به زمین نیز یافت. آزمایشگاه بورکسینو در گرن ساسو ایتالیا حاوی ۲۰۰ تن روغن ویژه است که خمره‌ای بزرگ و کروی حاوی حسگرهای نوری را پر کرده‌است. بورکسینو با هدف ردیابی نوترینوهای کم‌انرژی که به واسطه واکنش‌های اتمی در قلب خورشید ایجاد می‌شوند،‌ ساخته شد. اما اکنون از اطلاعاتی که ‌این دستگاه طی هفت سال گردآوری کرده برای بررسی وضعیت درونی زمین استفاده می‌کنند. به این شکل با ردیابی نوترینوهایی که از داخل زمین متصاعد می‌شوند، می‌توانند میزان حرارت درون زمین را تخمین بزنند.

ردیاب‌هایی مانند بورکسینو تاکنون توانسته‌اند چندین نمونه از نوترینوهای زمینی را در کنار پرتوهای بیشمار نوترینویی تولید شده در نیروگاه‌های اتمی در سرتاسر زمین را ردیابی کنند. با این همه محققان بورکسینو به تازگی شواهدی خیره‌ کننده از نوترینوهایی ارائه کرده‌اند که از لایه گوشته زمین متصاعد شده‌اند. این اطلاعات جدید از وجود ۷۷ نوترینو خبر می‌دهند که ۲۴ ذره از میان آنها قطعا از سوی زمین و نه نیروگاه‌های اتمی متصاعد شده‌اند که دانشمندان اطمینان دارند تعداد مشخصی از آنها از گوشته زمین به ردیاب‌ها رسیده‌اند. جزئیات بیشتر این پژوهش در Physical Review Letters منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: BBC

image_pdfimage_print
(15 نفر , میانگین : 4٫93 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=33397
تحریریه‌ی بیگ بنگ

تحریریه‌ی بیگ بنگ

وب سایت بیگ بنگ یک سایت علمی، تحقیقاتی میباشد که توسط تعدادی از علاقمندان به علم و دانش اداره می شود. این سایت از اواخر سال 1390 تاکنون به فعالیت خود در این حوزه ادامه داده است.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۲ پاسخ‌ها

  1. eghbali گفت:

    یک سوال؟
    وقتی فضا و زمان خمیدست چطور نوترینو ها مسیر مستقیم طی میکنن؟
    یا فقط یک اشتباه نوشتاریه؟

  2. Astronomy گفت:

    من نفهمیدم وقتی نوترینو باماده واکنش نمیده پس آزمایشگاه بورکسینو چطور نوترینوهارو ردیابی کرد؟!

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *