ایتنا - این انفجارها بخش عمده‌ای از انرژی خود را در قالب پرتوهای گاما آزاد می‌کنند که انرژی آن‌ها به مراتب از نور مرئی بیشتر است.
يکشنبه ۱۳ فروردين ۱۴۰۲ ساعت ۰۴:۰۰
دانشمندان چینی ذرات سیاهچاله را در اقیانوس‌‌ها به دام می‌اندازند
دانشمندان چینی قصد دارند با استفاده از هزاران حس‌گر در عمق حدود یک تا دو کیلومتری در زیر سطح اقیانوس، به آشکارسازی یکی از عجیب‌ترین ذرات دنیای فیزیکی، یعنی نوترینوها، بپردازند.
به گزارش ایتنا و به نقل از ایندیپندنت، جوانا وندل در گزارش لایوساینس با اشاره به فوران پرتو گاما به نام «جی‌آربی ۱۹۰۱۱۴سی» (GRB 190114C) می‌نویسد که تلسکوپ فضایی هابل در رصدهای اخیر خود، این قدرتمندترین انفجارهای موجود در عالم را بررسی کرده است. این انفجارها بخش عمده‌ای از انرژی خود را در قالب پرتوهای گاما آزاد می‌کنند که انرژی آن‌ها به مراتب از نور مرئی بیشتر است.
رصدهای هابل نشان می‌دهد که فوران این ذرات، عامل ایجاد این گسیل‌های پرانرژی و قدرتمند است، چرا که در این ناحیه از گیتی، در محیطی چگال و درست در میانه یک کهکشان پرنور در فاصله ۵ میلیارد سال نوری از ما، یک ستاره رمبیده وجود دارد.
دانشمندان با در نظر گرفتن این واقعیت، به بررسی این موضوع پرداختند که آیا پرتوها گامای منتشرشده و نوترینوهای دارای انرژی بالا، از یک منبع مشترک ناشی می‌شوند یا نه.
در هر ثانیه ده‌ها تریلیون نوترینو، بدون اینکه با چیزی، از جمله بدن ما، برهمکنش داشته باشند، از زمین عبور می‌کنند. اما در عین حال، این نوترینوها گاهی با هسته‌‌های سرگردان اتم برخورد می‌کنند و در اثر این برخورد، بارقه‌ای از نور گسیل می‌کنند که شناسایی آن‌ها بسیار دشوار است.
این پرتوهای نوری نه‌تنها دانشمندان را از وجود نوترینو در آنجا آگاه می‌کند، بلکه به آن‌ها می‌گوید که این نوترینوها از کجا آمده‌اند. برخی از نوترینوها در اثر برهم‌کنش‌های هسته‌ای در خورشید ایجاد می‌شوند که در جریان آن، اتم‌ها در اعماق این ستاره، همجوشی می‌کنند. این واکنش‌های همجوشی، نوترینوهایی آزاد می‌کنند که طی چند ثانیه به بیرون می‌گریزند.
برخی از نوترینوها از نیروگاه‌‌های شکافت هسته‌ای ناشی می‌شوند و ربطی به واکنش‌های اتمی در اعماق فضا و کیهان ندارند. حتی در پتاسیم واپاشی‌شده موز نیز ممکن است نوترینو آزاد شود. دانشمندان همچنین برای نخستین بار در برخورددهنده بزرگ هادرونی (LHC) نیز موفق به آشکارسازی نوترینو شده‌اند.
اما برخی از نوترینوها از خارج از منظومه شمسی می‌آیند. این نوترینوهای پرانرژی احتمالا از سیاه‌چاله‌ها، ابرنواخترها و تپ‌اخترها یا سایر رخدادهای کیهانی می‌آیند که دانشمندان تاکنون مشاهده نکرده‌اند.
این دسته از نوترینوها، همان ذراتی‌اند که اینک دانشمندان چینی قصد آشکارسازی آن‌ها را دارند.
به گفته چن مینگجون، سرپرست این پرژوه، این آشکارساز جدید با استفاده از۵۵ هزار حس‌گر در عمق حدود یک کیلومتری زیر اقیانوس تعبیه خواهد شد. پرتوهای خورشید قادر نیستند تا این عمق بروند و این نکته به حس‌گرها کمک خواهد کرد که بتوانند نوترینوهای موردنظر را از نوترینوهای با منشا خورشیدی تفکیک کنند.
چن می‌گوید که آب تمیز به افزایش احتمال شناسایی سیگنال‌های نوترینو کمک خواهد کرد.
دانشمندان برای شناسایی پرتوهایی که نوترینوها از خود آزاد می‌کنند، به ساخت آشکارسازهای نوترینو در مناطقی با میزان بالای مواد شفاف نیاز دارند. آشکارسازهای موجود، از جمله رصدخانه آشکارساز نوترینو مشهور به رصدخانه آیس‌کیوب در جنوبگان در مساحتی به وسعت یک کیلومتر مربع، دارای بیش از پنج هزار حس‌گر است که در عمق حدود یک مایلی (۱.۶ کیلومتری) زیر یخ ساخته شده است. در آن عمق، یخ به اندازه‌ای شفاف است که حس‌گرها بتوانند پرتوهای بسیار ظریف نور را آشکار کنند.
آشکارساز نوترینو چینی‌ها، تنها آشکارساز زیر آب نخواهد بود. روسیه نیز در حال ساخت رصدخانه زیرآب نوترینو بایکال (BDUNT) در دریاچه بایکال سیبری، عمیق‌ترین دریاچه دنیا، است.
پس از آن، می‌توان به رصدخانه آشکارساز نوترینو به نام KM3NeT اشاره کرد که در دریای مدیترانه ساخته خواهد شد. «آزمایش نوترینو اقیانوس آرام» نیز آزمایشگاه دیگری است که در سواحل بریتیش کلمبیا در کانادا، به شناسایی نوترینوها در اقیانوس آرام می‌پردازد.
با این حال، آشکارساز در دست احداث چینی‌ها با ۵۵ هزار حس‌گر، به مراتب از نمونه‌‌های مذکور بزرگ‌تر است و به گفته چن، مساحتی به وسعت ۳۰ کیلومتر مربع را پوشش می‌دهد.
هدف ویژه این آشکارساز، کشف این موضوع است که آیا پرتوهای گاما و نوترینوهای پرانرژی از یک منبع یکسان ناشی می‌شوند، یا نه. سال ۲۰۲۱، دانشمندان چینی پرتوهای گامایی را شناسایی کردند که به باور آن‌ها از همان جهتی می‌آیند که ذرات زیراتمی نیز می‌آیند. در صورت آشکارسازی نوترینوها، دانشمندان قادر خواهند بود منشا این پرتوهای کیهانی را تعیین کنند.
کد مطلب: 72400
