Τεράστια ανακάλυψη: Βρέθηκαν τα πρώτα κοσμικά νετρίνα στην Ανταρκτική

Το διεθνές Παρατηρητήριο IceCube στην Ανταρκτική εντόπισε με βεβαιότητα τα πρώτα κοσμικά νετρίνα, τα φευγαλέα υποατομικά σωματίδια που δημιουργούνται σε βίαια συμβάντα σε μακρινές περιοχές του σύμπαντος και φθάνουν μέχρι τη Γη, διαπερνώντας οτιδήποτε στερεό συναντούν στον δρόμο τους (πχ τα σώματά μας), καθώς δεν αλληλεπιδρούν σχεδόν καθόλου με τα άτομα της κανονικής ύλης.

Το συγκεκριμένο υπόγειο «παγωμένο» παρατηρητήριο κοντά στον Νότιο Πόλο προσπαθεί από το 2010 να «πιάσει» κάποιο από αυτά τα σωματίδια- φαντάσματα και φαίνεται πως επιτέλους, μετά από αρκετές απογοητεύσεις, τα κατάφερε, ανιχνεύοντας μάλιστα όχι ένα, αλλά 28 νετρίνα. Η σχετική δημοσίευση έγινε στο περιοδικό "Science", σύμφωνα με τις βρετανικές «Γκάρντιαν» και «Ιντιπέντεντ» και το Space.com και χαιρετίστηκε διεθνώς ως μία από τις σημαντικότερες ανακαλύψεις στην αστρο-σωματιδιακή φυσική.

«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 διεθνούς ερευνητικού προγράμματος του IceCube (ένα είδος "CERN των πάγων"), στο οποίο συμμετέχουν 260 επιστήμονες από 11 χώρες (ΗΠΑ, Βρετανία, Γερμανία, Σουηδία, Βέλγιο, Ελβετία, Ιαπωνία, Καναδάς, Ν. Ζηλανδία, Αυστραλία και Ν. Κορέα).

Τα νετρίνα είναι σωματίδια χωρίς ηλεκτρικό φορτίο και με μηδαμινή μάζα, τα οποία σχηματίζονται στους πυρήνες των ατόμων και ταξιδεύουν στο διάστημα σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός. Αν και υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός από αυτά στο σύμπαν (τρισεκατομμύρια νετρίνα με προέλευση τον Ήλιο μάς «βομβαρδίζουν» κάθε μέρα), περνάνε τελείως απαρατήρητα.

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 λέγονται «κοσμικά νετρίνα». Η παρατήρηση αυτών των μακρινών «αγγελιαφόρων» μπορεί να ρίξει περισσότερο φως στα πιο βίαια γεγονότα του σύμπαντος.

Οι πρώτες ενδείξεις ανίχνευσης κοσμικών νετρίνων που δεν προέρχονταν από τον Ήλιο, είχαν υπάρξει το 1987 και ως πηγή τους θεωρήθηκε μια σχετικά κοντινή έκρηξη σούπερ- νόβα στο Μεγάλο Μαγγελανικό Νέφος. Το 2012 ανιχνεύθηκαν τα δύο πρώτα πιθανά κοσμικά νετρίνα από το IceCube, τα οποία πήραν τα χαϊδευτικά ονόματα «Μπερτ» και «Έρνι». Οι νέες μετρήσεις επιβεβαίωσαν πλέον την ύπαρξη 28 κοσμικών νετρίνων.

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.

O ανιχνευτής (το αντίστοιχο των συμβατικών τηλεσκοπίων) 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 χιλιομέτρων 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 ήταν το νετρίνο που πιάστηκε στα παγωμένα δίχτυα του IceCube, που βρίσκεται στο ερευνητικό κέντρο Σκοτ-Αμούντσεν.

Η ανακάλυψη στην Ανταρκτική θα δώσει ώθηση και σε άλλους «ανταγωνιστικούς» ανιχνευτές νετρίνων, που σχεδιάζονται ή ήδη κατασκευάζονται σε άλλα μέρη του κόσμου, όπως στα βάθη της Μεσογείου Θάλασσας.