تبشر النيوترينوات القادمة من الفضاء السحيق بنوع جديد من علم الفلك
وهج نجوم الليل يحمل معه أخبارا من أقاصي الكون. وعندما يصل ضوء النجوم إلى التلسكوبات فإنه يخبر علماء الفلك عن العمليات الغريبة والعجيبة التي يجريها الكون. لكن الضوء غير قادر على سرد القصة بأكملها. وغالبًا ما يكشف فقط عن التوهج الخارجي للأجسام الموجودة في الفضاء. لفهم ما يحدث في قلوب الأجسام الفيزيائية الفلكية القوية بشكل أفضل، يدرس العلماء جسيمات أخرى قادرة على التحدث بشكل مباشر عن الأحداث المتطرفة التي أطلقتها إلى الفضاء بسرعات هائلة. والآن يتم فتح جبهة بحثية جديدة واعدة، مما قد يحفز هذه الأبحاث.
لأكثر من قرن من الزمان، كان العلماء يلتقطون الجسيمات المعروفة باسم "الأشعة الكونية" لجمع أدلة حول ما يحدث في الكون. تتكون الأشعة الكونية من جسيمات مشحونة (بروتونات بشكل رئيسي) تنبعث من الانفجارات الكونية. وبعضها يتمتع بطاقة تشبه كرة التنس التي يتم إرسالها بسرعة 145 كم/ساعة. ولسوء الحظ، لا يمكن تتبع أصل هذه الجسيمات في السماء. تعمل المجالات المغناطيسية على تدوير هذه الجسيمات المشحونة في طريقها إلى الأرض، مما يؤدي إلى تحريف مساراتها إلى حلقات.
ولا تتأثر جزيئات النيوترينو الخفيفة والمحايدة كهربائيًا بهذا. وهي معروفة بمراوغتها: يمكن للنيوترينو أن يخرج تمامًا كما تم إنشاؤه من مركز انفجار عنيف، ويعبر الكون في خط مستقيم ويمر عبر الغلاف الجوي للأرض سالمًا. وبفضل هذه الخصائص، تعد جسيمات النيوترينو بمثابة رسل ممتازين للمعلومات الفلكية. تكمن الصعوبة في القبض عليهم عند وصولهم.
ولذلك قام العلماء ببناء كاشف نيوترينو عملاق، أطلق عليه اسم IceCube، على عمق أكثر من ميل ونصف تحت سطح الجليد في القطب الجنوبي، على أمل التقاط جزيئات النيوترينو الفلكية هذه في شبكته. وفي أوائل عام 2013، أعلن مشروع آيس كيوب عن اكتشاف 28 جسيمًا من النيوترينو، تشير طاقتها العالية بلا شك إلى أنها جاءت من خارج النظام الشمسي. اثنان من هذه الجسيمات، والتي تم تسليط الضوء عليها في مقال نشر في يوليو 2013 في مجلة Physical Review Letters، لديهما طاقة عالية، عدة مئات أضعاف طاقة الجسيمات الموجودة في مصادم الهادرونات الكبير (LHC)، مما منحهما علماء الفلك الأسماء الحنون: إريك وبنز (باللغة الإنجليزية، إيرني وبيرت، الاسمان الأصليان للشخصيتين في المسلسل التلفزيوني "شارع سمسم").
لكن في هذه الأثناء هناك العديد من الفرضيات التي تتناول أصل جسيمات النيوترينو هذه. ربما نشأت من انفجارات أشعة جاما، وهي أحداث متطرفة وقصيرة وغامضة تتألق أحيانًا باعتبارها ألمع الأجسام في الكون، وربما من موجات الصدمة التي تنبعث منها نجوم متفجرة أو ربما من "البلازارز"، وهي نفاثات من الطاقة تطلق كتلًا هائلة الثقوب السوداء. وربما يكون إريك وبنز نتاجًا للمادة المظلمة، وهي المادة غير المحددة التي توفر معظم كتلة الكون، وربما يكونان مجرد تلميح لظواهر أكثر غرابة.
لنكون صادقين، لا يستطيع العلماء استنتاج الكثير من 28 جسيمًا فقط. حتى الآن، لا يبدو أن النيوترينوات عالية الطاقة تشير إلى أصل محدد في الكون، وهو ما يمكن أن يساعد العلماء. يقول فرانسيس هيلزن، مدير مركز آيس كيوب لفيزياء الجسيمات الفلكية بجامعة ويسكونسن ماديسون: "الجميع يقرأ أثناء تناول القهوة". ولكن بما أنه من المتوقع أن يعمل آيس كيوب لمدة عشر سنوات على الأقل، فإن عصر علم فلك الجسيمات لا يزال في مراحله الأولى.
تم نشر المقال بإذن من مجلة ساينتفيك أمريكان إسرائيل
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
