Εντοπίστηκαν εξωηλιακά νετρίνα, Ice-bound hunter sees first hint of cosmic neutrinos

IceCube's vertical strings of optical sensors pick up on some strong neutrino-impact energy, later dubbed Ernie. (Image: IceCube Collaboration)

Τα νετρίνα είναι σωματίδια που πιστεύεται ότι δημιουργήθηκαν στη Μεγάλη Έκρηξη που γέννησε το Σύμπαν και έκτοτε ταξιδεύουν στο Διάστημα με ταχύτητες κοντινές σε αυτές του φωτός. Τα περισσότερα νετρίνα που φθάνουν στη Γη προέρχονται από τον Ήλιο.

Για πρώτη φορά μετά από 25 χρόνια εντοπίστηκαν νετρίνα που ταξίδεψαν ως τον πλανήτη μας από περιοχές έξω από το ηλιακό μας σύστημα. Αν η ανακάλυψη επιβεβαιωθεί είναι πιθανό η μελέτη αυτών των νετρίνων να προσφέρει απαντήσεις σε κοσμικά μυστήρια.

Τα νετρίνα

When a neutrino collides with a water molecule deep in Antarctica's ice, the particle it produces radiates a blue light called Cerenkov radiation, which IceCube will detect. (Steve Yunck/NSF)

Η επιστήμη θεωρούσε τα νετρίνα μάλλον «αδιάφορα» σωματίδια με μηδενική μάζα και ουδέτερο φορτίο. Τα νετρίνα είναι εξαιρετικά «φευγαλέα»: ταξιδεύουν σε ταχύτητες παρόμοιες με αυτές του φωτός και δεν αλληλεπιδρούν σχεδόν με τίποτε – υπόκεινται μόνο σε ασθενείς αλληλεπιδράσεις με την ύλη. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να διαπεράσουν τα πάντα, ακόμη και τα χέρια μας, ανεμπόδιστα και χωρίς να γίνονται αντιληπτά. Για αυτό και ο εντοπισμός τους είναι μια εξαιρετικά δύσκολη ιστορία. Κάποια στιγμή τα νετρίνα προσέλκυσαν το επιστημονικό ενδιαφέρον όταν διαπιστώθηκε ότι είναι ουδέτερα αλλά μάλλον διαθέτουν μάζα – έστω και εξαιρετικά μικρή.

Η πιο σημαντική ανακάλυψη όμως ήταν ότι υπάρχουν τουλάχιστον τρεις τύποι νετρίνων τπου συχνά αναφέρονται και σαν «γεύσεις» νετρίνων: τα νετρίνα ηλεκτρονίων, τα μιονικά νετρίνα και τα νετρίνα τ. Κάθε τύπος έχει διαφορετική μάζα. Ακόμη πιο ενδιαφέρον είναι ότι τα νετρίνα μπορούν να μεταπηδούν από τον ένα τύπο στον άλλο, φαινόμενο μοναδικό στον κόσμο των σωματιδίων.

Για τον εντοπισμό των νετρίνων έχουν τοποθετηθεί προηγμένοι πολυσύνθετοι μηχανισμοί σε διάφορα σημεία του πλανήτη, πάνω και κάτω από την επιφάνεια του εδάφους και της θάλασσας, ακόμη και βαθιά μέσα στους πάγους.

Το εξωηλιακό ζευγάρι

O ανιχνευτής IceCube στην Ανταρκτική εντόπισε νετρίνα που πιθανώς προέρχονται έξω από το ηλιακό μας σύστημα.

Η γιγαντιαία εγκατάσταση IceCube στην Ανταρκτική που αναζητά νετρίνα ξεκινά σε βάθος 50 μέτρων κάτω από τους πάγους και φτάνει σε βάθη 2,5 χλμ. Ο ανιχνευτής της εντόπισε ένα ζευγάρι νετρίνων τα οποία όπως φαίνεται έφτασαν στη Γη από πολύ μακριά και σίγουρα έξω από το ηλιακό μας σύστημα. Είναι τα πρώτα εξωηλιακά νετρίνα που εντοπίζονται από το 1987, όταν ανιχνευτές είχαν εντοπίσει κάποια νετρίνα που προέρχονταν από έναν υπερκαινοφανή αστέρα στο Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου.

Πρόκειται για έναν γειτονικό μας γαλαξία που αποτελεί μόνιμο στόχο παρατήρησης των επιστημόνων αφού φιλοξενεί πολλές περιοχές γέννησης νέων άστρων. Αν και οι προσπάθειες για τον εντοπισμό εξωηλιακών νετρίνων εντάθηκαν μετά την ανακάλυψη του 1987 ως τώρα δεν είχε καταστεί δυνατή η ανακάλυψη κάποιων εξ αυτών. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στο διαδικτυακό αρχείο επιστημονικών προδημοσιεύσεων «arxiv.org».

Οι ελπίδες

Tα δυο γεγονότα παρατηρήθηκαν τον Αύγουστο του 2011 (Bert) και τον Ιανουάριο του 2012 (Ernie).

Οι ειδικοί μελετούν τα δύο νετρίνα που ονομάστηκαν Μπέρτ και Έρνι προσπαθώντας να εξακριβώσουν την προέλευση τους και να πιστοποιήσουν ότι δεν πρόκειται για νετρίνα που δημιουργήθηκαν εντός του ηλιακού μας συστήματος ή που αποτελούν προϊόντα της γήινης ατμόσφαιρας.

Τα ονόματα προέρχονται από τη σειρά Bert και Ernie: