يتكون "التلسكوب" أو بالأحرى كاشف جسيمات النيوترون من سلسلة من أجهزة الاستشعار المنتشرة ضمن كيلومتر مكعب من الجليد في محطة تقع في القطب الجنوبي الجغرافي
بعد عقد من التخطيط والابتكار والاختبار، تم الانتهاء هذا الأسبوع من بناء أكبر تلسكوب نيوترينو في العالم، وتم تركيبه على السهل الجليدي العظيم عند النقطة المحددة للقطب الجنوبي الجغرافي.
تم حفر الحفرة رقم 86 والأخيرة ووضع إجمالي 5,160 جهاز استشعار بصري لتشكل الكاشف الرئيسي - وهو كيلومتر مكعب من الأدوات المدمجة في الجليد - لمرصد النيوترينو الواقع في محطة أموندسن-سكوت للقطب الجنوبي التابعة لمؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية. .
من وجهة نظر فريدة من نوعها في نهاية العالم، يوفر IceCube معنى جديدًا لدراسة خصائص الجسيمات الأولية التي تنشأ في بعض الظواهر الأكثر إثارة في الكون.
في الأعماق المظلمة والهادئة لجليد القطب الجنوبي، يسجل آيس كيوب اصطدامات نادرة للنيوترينوات - وهي جسيمات دون ذرية مراوغة - مع نوى الذرات الموجودة في جزيئات الماء التي يتكون منها الجليد. تنشأ بعض النيوترينوات من الشمس بينما يأتي البعض الآخر من الأشعة الكونية المتفاعلة مع الغلاف الجوي للأرض ومن مصادر فلكية مثيرة مثل النجوم المنفجرة في درب التبانة والمجرات البعيدة. تمر تيارات تحتوي على تريليونات من النيوترينوات عبر جسم الإنسان في أي لحظة، لكنها نادرًا ما تصادف مادة عادية، ويريد الباحثون معرفة المزيد عنها ومن أين تأتي.
حجم المرصد مهم لأنه يزيد من عدد الاصطدامات المحتملة التي يمكن ملاحظتها، مما يجعل الفيزياء الفلكية للنيوترينو واقعية.
يؤدي الانتهاء من البناء إلى ذروة أحد أكثر المشاريع العلمية المتعددة الجنسيات تعقيدًا على الإطلاق. ساهمت مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية (NSF) بمبلغ 242 مليون دولار من إجمالي تكلفة المشروع البالغة 279 مليون دولار. تدير مؤسسة العلوم الوطنية البرنامج الأمريكي في القطب الجنوبي، الذي ينسق جميع الأبحاث الأمريكية في القارة الجنوبية.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 11
والدي هناك خطأ إملائي في العنوان (أنتاركتيكا)
يصطدم النيوترينو النشط الذي يتفاعل في الكاشف مع ذرات الجليد ويتسبب في طيران جسيم مشحون بسرعة هائلة. ويتسبب هذا الجسيم في انبعاث ضوء ضعيف أثناء طيرانه، تلتقطه أجهزة الاستشعار الضوئية الموجودة في الجليد.
النيوترينو الناتج عن المستعر الأعظم ليس نشيطًا للغاية، ولا تصل كمية الضوء المنتجة إلا إلى مستشعر واحد (في أحسن الأحوال). لتحديد اتجاه وصول الجسيم، تحتاج إلى مزيد من الضوء للوصول إلى عدد أكبر من أجهزة الكشف واستخدامها لتخمين مسار الجسيم - مثلما تترك طائرة نفاثة خلفها خطًا يمكنك من خلاله تخمين مسار الطائرة بعد فترة طويلة من وصول الجسيم. لقد مرت الطائرة. ليس من الممكن إعادة بناء مسار الطائرة بنقطة بيضاء صغيرة، بل هناك حاجة إلى خط طويل.
المسافة بين أجهزة الاستشعار البصرية تحدد حساسية الكاشف. كلما زادت المسافة، زادت طاقة الجسيم اللازم لإنشاء مسار، ولكن يمكن تغطية حجم أكبر. تم تصميم Icecube لاكتشاف النيوترينوات ذات الطاقة العالية.
وبما أن النيوترينوات القادمة من الشمس أو المستعر الأعظم لها طاقة منخفضة نسبيًا، فلن يتمكن إيسكيوف من إعادة بناء اتجاه وصولها، ولكن بما أن كمية النيوترينوات المتوقع انبعاثها في المستعر الأعظم هائلة، فسيكون من الممكن قياس المستعر الأعظم. في إيسكيوف عن طريق قياس الزيادة في ضوضاء الخلفية والحصول على معلومات حول مدة وكمية النيوترينوات المنبعثة.
ليس من الممكن "إطلاق" النيوترينو في وقت واتجاه معينين. يتم اختبار ومعايرة Iskov بمساعدة النيوترينوات التي يتم إنشاؤها بشكل مستمر في الغلاف الجوي.
ومن المدهش أنهم تمكنوا من رفع مثل هذا المشروع في مثل هذه الظروف شديدة البرودة.
كارلوس، هذا لا ينبغي أن يكون من شأنك. اذهب لرؤية الأخ الأكبر.
لليوبيل
يتم إطلاق النيوترينوات باستمرار من الشمس، ومن المفترض أن ترى العديد من التألق يوميًا في هذه الكتلة الضخمة من الجليد
مساء الخير
يهودا
كارلوس (6)
وكما هو مذكور في متن المقال، فإن الهدف العام لهذا المشروع هو دراسة خصائص الجسيمات الأولية (على وجه الخصوص، النيوترينو). هل تسأل لماذا هو جيد؟
و. من المثير للغاية البحث في هذا الموضوع، بل وأكثر إثارة عندما تكتشف شيئًا جديدًا بالفعل. منذ زمن سحيق، كان اكتساب فهم للعالم الذي نعيش فيه دافعًا قويًا جدًا لبعض الناس.
ب. يظهر التاريخ أن التقدم في فهم بنية هذا العالم وسلوكه يؤدي، أحيانًا بطرق غير متوقعة، إلى معرفة وتقنيات مذهلة للغاية كانت موجودة في أفضل الأحوال في الخيال. لتحقيق نفس الفهم يتعين على المرء القيام بالكثير من الأبحاث الأساسية. ومن يستثمر هذه الأموال يدرك ذلك جيداً.
آمل أنك لم تقصد الأهداف الأكثر تحديدًا. إذا كان الأمر كذلك، يمكنك العثور على مرجع أكثر تفصيلاً هنا:
http://icecube.wisc.edu/
ويجب أن يثير اهتمامي لأنه؟….
وإذا استثمرت في مثل هذا المشروع المال والجهد والتقدم التكنولوجي، فما هو الهدف الكبير من وراءه؟ لماذا هذا الاستثمار؟
عندما يصطدم النيوترينو بجزيء الماء فإنه يتوهج قليلاً للحظة صغيرة.
ما يبحثون عنه هو هذه البريق.
كيف يمكنك بالضبط اكتشاف اصطدام النيوترينو باستخدام أجهزة الاستشعار البصرية؟
هل يؤدي الاصطدام بنواة الذرة إلى إطلاق حرارة؟
في مثل هذا التصادم هل يوجد حفظ للزخم أم حفظ للطاقة؟
هل من الممكن "إطلاق" النيوترينو لاختبار الكاشف؟
مثير. دعونا نأمل أن نسمع عن اكتشافات مثيرة للاهتمام من هذا الكاشف.
عندما انفجر المستعر الأعظم 1987A، كان أحد الأشياء المفقودة هو تحديد الاتجاه من حيث تأتي النيوترينوات. كان من المفترض في ذلك الوقت في الولايات المتحدة واليابان أن لديهما مرافق "صغيرة" للكشف عن النيوترينوات، وأن النيوترينوات جاءت من المستعر الأعظم.
والسؤال هو ما إذا كانوا سينجحون في التلسكوب الضخم المذكور في تحديد الاتجاه أيضًا، وإذا كان الأمر كذلك، فكيف يفعلون ذلك.
مساء الخير
سابدارمش يهودا