گفتگوی اختصاصی تابناک با برنده نوبل فیزیک ۲۰۲۶؛ از یخ‌های قطب جنوب تا کشف رازهای کیهان

به گزارش خبرنگار بین الملل تابناک، در اعماق یخ‌های قطب جنوب، یکی از بزرگ‌ترین و شگفت‌انگیزترین ابزارهای علمی بشر قرار دارد؛ رصدخانه‌ای که نه برای مشاهده نور ستارگان و کهکشان‌ها، بلکه برای شکار ذراتی طراحی شده است که تقریباً بدون هیچ برهم‌کنشی از میان ماده عبور می‌کنند.

رصدخانه نوترینویی آیس‌کیوب (IceCube) ، با استفاده از حدود یک کیلومتر مکعب یخ طبیعی در قطب جنوب، امکان آشکارسازی نوترینوهای پرانرژی کیهانی را فراهم کرده و دریچه‌ای کاملاً جدید به سوی شناخت جهان گشوده است؛ دریچه‌ای که پیش از آن، عملاً در اختیار اخترشناسان نبود.نوترینوها از بنیادی‌ترین ذرات طبیعت هستند

نوترینوها از بنیادی‌ترین ذرات طبیعت هستند؛ ذراتی بدون بار الکتریکی و با جرم بسیار ناچیز که به‌ندرت با ماده برهم‌کنش می‌کنند. همین ویژگی سبب شده است که میلیاردها نوترینو بتوانند بدون ایجاد هیچ اثری از بدن انسان یا حتی زمین عبور کنند.

با این حال، در شرایط خاص و با استفاده از آشکارسازهای بسیار بزرگ، می‌توان برهم‌کنش‌های نادر این ذرات را ثبت کرد. نوترینوهای پرانرژی که در پدیده‌های بسیار خشن و پرانرژی کیهان، مانند محیط اطراف سیاه‌چاله‌های ابرپرجرم و هسته‌های فعال کهکشانی تولید می‌شوند، اطلاعاتی ارزشمند درباره منشأ پرتوهای کیهانی و سازوکار شتاب‌گیری ذرات در جهان در اختیار دانشمندان قرار می‌دهند.

ایده استفاده از یخ‌های شفاف قطب جنوب برای آشکارسازی نوترینوها، نخستین بار در سال ۱۹۸۸ از سوی فرانسیس هالزن مطرح شد؛ ایده‌ای که در ابتدا بسیار بلندپروازانه و حتی غیرعملی به نظر می‌رسید. اما با توسعه فناوری حفاری عمیق، بررسی ویژگی‌های نوری یخ و طراحی حسگرهای حساس به نور چرنکوف، این طرح به‌تدریج از مرحله نظری عبور کرد و در نهایت به ساخت رصدخانه آیس‌کیوب انجامید. این رصدخانه در سال ۲۰۱۱ به بهره‌برداری رسید و هزاران حسگر نوری را در عمق یخ‌های قطب جنوب مستقر کرد تا برهم‌کنش‌های نادر نوترینوها را ثبت کند. …