تمكّن فريق دولي من الباحثين من رصد حدث كوني غير عادي بالمرة، حيث قاموا برصد وتوصيف مسار جسيم نيوترينو بطاقة تقدر بحوالي 220 مليون مليار إلكترون فولت، ليكون الحدث الأشد نشاطًا على الإطلاق والذي يعد أول دليل على إنتاج جسيمات نيوترينو بمثل هذه الطاقات العالية في الكون، مما يمثل معلمًا مهمًا في الفيزياء الفلكية.
وثق الباحثون اكتشافهم في دراسة نشرت بدورية “نيتشر” يوم 12 فبراير/شباط الحالي، ويأملون أن تساعد تلك النتائج في تحقيق فهم أفضل لأعنف ظواهر الكون المنظور.
ما النيوترينو؟
النيوترينو جسيم دون ذري خفيف جدًا لدرجة أن كتلته تكاد تكون معدومة مقارنة بالجسيمات الأخرى، وبالكاد يتفاعل مع المادة، حيث يمكنه المرور عبر الأرض أو حتى جسم الإنسان بدون أن يتأثر أو يُحدث أي تفاعل. بل إنه في كل لحظة، يمر عدد هائل من النيوترينوات عبر جسمك دون أن تشعر بها، يُقدّره العلماء بنحو 100 تريليون نيوترينو.
ولذلك فإنه على الرغم من كونها ثاني أكثر الجسيمات وفرة في الكون بعد الفوتونات، فإن طبيعتها الشبحية تلك تسمح لها بالمرور عبر المادة العادية دون إزعاج تقريبًا، على عكس الضوء الذي يمكن حجبه أو دفعه للانحراف بواسطة الغبار الفضائي أو المجالات المغناطيسية.
يجعل ذلك من جسيمات النيوترينو رسلًا مثاليين لدراسة مناطق بعيدة من الكون، لا يمكننا رؤيتها باستخدام التلسكوبات.
وللنيوترينو مصادر عدة، لكن “النيوترينو العالي الطاقة” خاصة يأتي من أعنف الظواهر في الكون، مثل انفجارات النجوم ومحيط الثقوب السوداء العملاقة واصطدام النجوم النيوترونية.
في قاع البحر المتوسط
تم التعرف على النيوترينو المكتشف حديثا، والذي أطلق عليه اسم “كي إم 3-230213 إيه” في مرصد النيوترينو الكيلومتري المكعب، وهو بنية تحتية بحثية واسعة النطاق قيد الإنشاء حاليًا في أعماق البحر الأبيض المتوسط. بمجرد اكتماله، سيشغل هذا المرصد حجمًا يتجاوز كيلومترا مكعبا واحدا، مما يجعله أحد أكبر كاشفات النيوترينو في العالم.
يوجد مرصد النيوترينو الكيلومتري المكعب في موقعين رئيسيين في أعماق البحر الأبيض المتوسط، الأول بالقرب من تولون في فرنسا، والثاني على بعد حوالي 80 كيلومترًا من ساحل بورتوبالو دي كابو باسيرو، في صقلية بإيطاليا، بعمق حوالي 3500 متر تحت مستوى سطح البحر، والأخير يركز على النيوترينوات الكونية العالية الطاقة القادمة من الفضاء العميق.
يفتح هذا الاكتشاف فصلاً جديدا في علم الفلك الخاص بدراسة جسيمات النيوترينو، فمن خلال اكتشاف النيوترينوات ذات الطاقات العالية، يمكن للعلماء اكتساب المزيد من المعرفة حول الظواهر الفيزيائية الفلكية المتطرفة التي لم يتم فهمها تمامًا مثل الثقوب السوداء الفائقة الكتلة، وانفجارات المستعرات الأعظمية، وتصادمات النجوم النيوترونية.
تولد هذه الأحداث الكونية القوية تيارات من الجسيمات المعروفة بالأشعة الكونية، وعندما تتفاعل هذه الأشعة الكونية مع المادة أو الفوتونات بالقرب من مصدرها، فإنها يمكن أن تنتج جسيمات النيوترينو.