كاشف القمر أم النيوترينو؟ ربما كلاهما. يقترح عالم فيزياء فلكية استخدام قمر كوكب المشتري أوروبا ككاشف نشط لجسيمات النيوترينو.
العنوان المباشر لهذه الصفحة:
https://www.hayadan.org.il/europadetector.html
يقترح عالم فيزياء فلكية من الولايات المتحدة استخدام أحد أقمار المشتري لاكتشاف الجسيمات النشطة مثل النيوترينوات. يقول بيتر جورهام من جامعة هاواي إننا سنحتاج إلى أجهزة كشف بهذا الحجم لاكتشاف جسيمات ذات طاقات تصل إلى عشرة أس واحد وعشرين إلكترون فولت (arXiv.org/abs/astro-ph/0411510).
منذ فترة طويلة تم اكتشاف النيوترينوات ذات الطاقة الأقل من طاقة الشمس في العديد من التجارب على الأرض. ومع ذلك، فإن النيوترينوات النشطة القادمة من المصادر الكونية نادرة جدًا، لذلك هناك حاجة إلى أجهزة كشف ضخمة لرؤيتها.
تتفاعل النيوترينوات بشكل ضعيف جدًا مع المادة، وهي حقيقة تعتبر ميزة وعيوبًا في الفيزياء الفلكية. فمن ناحية، تستطيع النيوترينوات السفر مسافات شاسعة في الكون عبر مواد مختلفة دون أن تفقد المعلومات التي تحملها عن مصدرها. ومن ناحية أخرى، فإن تفاعلها القليل مع المادة يجعل من الصعب جدًا اكتشافها.
عندما تتحرك النيوترينوات عبر كتل كبيرة من الجليد، فإنها تخلق ومضات من إشعاع سيرينكوف من خلال التفاعل مع البروتونات والنيوترونات الموجودة في الجليد. ويمكن قياس هذه الومضات والتعرف منها على النيوترينو وأصله. أحد الكاشفات من هذا النوع، يسمى أماندا، يعمل منذ فترة طويلة في القارة القطبية الجنوبية، وهو قادر على اكتشاف النيوترينوات عند طاقات تصل إلى عشرة قوة خمسة إلكترون فولت. ستكون أجهزة الكشف المستقبلية، بما في ذلك IceCube وANITA، قادرة على اكتشاف النيوترينوات ذات طاقات تصل إلى عشرة إلى ثمانية عشر إلكترون فولت.
ويطرح غراهام إمكانية استخدام رواسب جليدية كبيرة في النظام الشمسي من أجل اكتشاف النيوترينوات ذات الطاقات الأعلى، التي تصل إلى عشرة بقوة واحد وعشرين إلكترون فولت. سيكون من الممكن قياس الومضات الناتجة عن النيوترينوات بمساعدة مركبة فضائية ستهاجم غرام السماء المعني.
وقال جراهام لموقع Physicsweb: "أفضل مرشح في الوقت الحالي هو أوروبا، أحد أقمار المشتري، لأنه من المحتمل أن يكون محاطًا بقشرة سميكة من الجليد أكبر من كتل الجليد الموجودة على الأرض". "والأهم من ذلك أن درجة حرارة الجليد في أوروبا كانت حوالي 90 درجة كلفن، مما يعني أن الضوضاء الحرارية هناك أقل بكثير من الجليد في القطب الجنوبي الذي تبلغ درجة حرارته حوالي 240 درجة كلفن".
ترجمة: ديكلا أورين
