مجرة درب التبانة: مختبر جليدي يكشف عن “جسيمات الشبح”

قدم عالم الفلك المدفون في جليد القطب الجنوبي مشهدًا لم يسبق له مثيل لمجرتنا.

الصورة الخافتة غير العادية لمجرة درب التبانة ، لكنها تتكون من جسيمات “شبحية” تنبعث من تفاعلات النجوم النشطة.

الجسيمات عبارة عن نيوترينوات يصعب اكتشافها على الأرض.

للعثور عليهم ، حوّل العلماء كتلة كبيرة من جليد القطب الجنوبي إلى كاشف.

“هذه هي المرة الأولى التي تستخدم فيها مجرتنا الجسيمات بدلاً من الفوتونات [of light]، “البروفيسور سوبير ساركار من جامعة أكسفورد لبي بي سي نيوز. إنه يقدم لمحة عن” العمليات عالية الطاقة التي تشكل مجرتنا “.

يمكن اعتبار النيوترينوات بمثابة رسل فلكي يشير إلى تلك العمليات الأساسية. تسمى الجسيمات بالأشعة الكونية – وهي تتكون عندما تندفع بسرعة الضوء.

إن التقاط هذه الاصطدامات هو في الأساس التقاط النيوترينوات. وهذا ليس بالأمر السهل.

أوضح البروفيسور ساركار أن “النيوترينو جسيم شبح ؛ فهو في الأساس عديم الكتلة تقريبًا”. “إنهم يتحركون أساسًا بسرعة الضوء ، ويمكنهم المرور عبر المجرة وعدم التفاعل مع أي شيء. لهذا السبب تحتاج إلى كاشف كبير حقًا لرؤيتهم.”

يطلق عليه كاشف صممه العلماء والمهندسون مكعب ثلج. وهو يتألف من آلاف المستشعرات الموجودة على كبلات طويلة يتم حفرها وتجميدها في مكعب طوله كيلومتر واحد من الجليد. تم دفن الخط بأكمله بالقرب من القطب الجنوبي.

عندما يتفاعل النيوترينو مع واحد من مليارات جزيئات الجليد ، يتم التقاط التفاعل.

“بشكل أساسي ، من خلال معرفة المستشعر الذي يتم تشغيله وفي أي وقت ، يمكن إعادة بناء الاتجاه [that neutrino came from]. ”

لقد مضى قرن على عالم الفلك إدوين هابل اكتشف أن درب التبانة هي واحدة من ملايين المجرات – مكاننا في عالم واسع.

قالت البروفيسور ناوكو كوراهاشي نيلسن ، عالمة الفيزياء في جامعة دريكسيل في فيلادلفيا وعضو آخر في فريق iCube ، إن البشر كانوا يدرسونها منذ آلاف السنين. “لقد رأينا ذلك في العديد من الأطوال الموجية للضوء ، مثل موجات الراديو وأشعة جاما. لكنها كانت دائمًا في الإشعاع الكهرومغناطيسي منذ بداية الزمن. جميع الأطوال الموجية للضوء أو الفوتونات.”

“هذه هي أول” خريطة “لمجرتنا [other than light]وقال لبي بي سي نيوز “انها في نيوترينوات عالية الطاقة”.[It will mean] يمكننا أن نبدأ في فهم العمليات الفيزيائية في مجرة ​​درب التبانة بشكل أفضل “.

وأضاف البروفيسور كوراهاشي نيلسن أن المجموعة ستقضي السنوات الخمس إلى العشر القادمة في محاولة الإجابة على الأسئلة “التي قد نطرحها في النهاية”.