Ξεκινά η εποχή της αστρονομίας των νετρίνων, IceCube pushes neutrinos to the forefront of astronomy

Mια αλληλεπίδραση νετρίνου 250 TeV με τον ανιχνευτή IceCubeA 250 TeV neutrino interaction in IceCube. At the neutrino interaction point (bottom), a large particle shower is visible, with a muon produced in the interaction leaving up and to the left. The direction of the muon indicates the direction of the original neutrino.

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. Νετρίνα δημιουργούνται επίσης μέσα σε βίαιες κοσμικές διεργασίες και φαινόμενα. Μέχρι την δεκαετία του 1980 οι επιστήμονες δεν είχαν καταφέρει να εντοπίσουν νετρίνα με καταγωγή εκτός του ηλιακού μας συστήματος.

Το 1987 εντοπίστηκαν κάποια εξωηλιακά νετρίνο ενώ χρειάστηκε να φτάσουμε στον περασμένο Απρίλιο για να εντοπιστούν δύο ακόμη. Ένας τόσο «φτωχός» αριθμός δεν ήταν ωστόσο ικανός να βοηθήσει στην επιστημονική διερεύνηση κοσμικών φαινομένων που συνδέονται με τα σωματίδια αυτά. Τώρα όμως  ερευνητές στην Ανταρκτική υποστηρίζουν ότι εντόπισαν 28 κοσμικά νετρίνα τα οποία όπως φαίνεται μπορούν να φωτίσουν διάφορα κοσμικά φαινόμενα. Η ανακάλυψη χαιρετίστηκε διεθνώς ως μία από τις σημαντικότερες στη σωματιδιακή φυσική. Πολλοί ειδικοί μάλιστα κάνουν λόγο για την έναρξη μιας νέας εποχής ή καλύτερα για τη δημιουργία ενός νέου επιστημονικού κλάδου, της «αστρονομίας των νετρίνων» όπως την ονομάζουν.

Τα νετρίνα

A computer reconstruction of a downward-moving cosmic ray muon (an elementary particle similar to an electron) track, observed in the IceCube Neutrino Detector. The colored dots represent light sensors that detected photons emitted by the muon as it traversed the ice near the sensors. The size of the dots is proportional to the number of photons detected by the sensor, while the different colors indicate the time of detection of the photons, and consequently the direction of the muons movement. (The red sensors detected the track, and then the yellow, and then green, following the rainbow.) The track in the ice in the lower portion of the picture is close to one kilometer in length. Neutrinos are produced by the decay of radioactive elements and elementary particles such as pions. Unlike other particles, neutrinos are antisocial and difficult to trap in a detector. It is the feeble interaction of neutrinos with matter that makes them uniquely valuable as astronomical messengers. Unlike photons or charged particles, neutrinos can emerge from deep inside their source and travel across the universe without interference. They are not deflected by interstellar magnetic fields and are not absorbed by intervening matter. However, this same trait makes cosmic neutrinos extremely difficult to detect; immense instruments are required to find them in sufficient numbers to trace their origin. Although trillions of neutrinos stream through your body every second, none may leave a trace in your lifetime.

Τα νετρίνα είναι στοιχειώδη σωματίδια που δημιουργούνται κατά τη ραδιενεργό διάσπαση, δηλαδή κατά τη διάρκεια πυρηνικών αντιδράσεων όπως αυτές που συντελούνται στο εσωτερικό των άστρων και στους πυρηνικούς αντιδραστήρες. Δημιουργούνται επίσης κατά την αλληλεπίδραση των κοσμικών ακτίνων με άτομα ύλης.

Τα περισσότερα νετρίνα που φθάνουν στη Γη προέρχονται από τον Ήλιο. Το πρόβλημα με τα συγκεκριμένα σωματίδια έγκειται κυρίως στο ότι είναι πολύ δύσκολο να ανιχνευθούν γιατί αλληλεπιδρούν πολύ ασθενώς με την ύλη και επιπλέον κινούνται σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός.

Ορισμένα νετρίνα έχουν πολύ μεγαλύτερη ενέργεια, καθώς προέρχονται από πολύ πιο μακρινές και ισχυρές πηγές σε σχέση με τον Ήλιο, όπως από εκρήξεις ακτίνων γάμμα σε άλλους γαλαξίες, μαύρες τρύπες και ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες (κβάζαρ), γι’ αυτό και λέγονται «κοσμικά νετρίνα». Η παρατήρηση αυτών των μακρινών «αγγελιαφόρων» μπορεί να ρίξει περισσότερο φως στα πιο βίαια γεγονότα του Σύμπαντος.

Εντοπισμός στους πάγους

O ανιχνευτής του IceCube μέσα στους πάγους εντόπισε 28 νετρίνα προκαλώντας ενθουσιασμό στην επιστημονική κοινότητα. Digital Optical Modules View of signal cables from strings of Digital Optical Modules extending down into the ice, part of the IceCube Neutrino Detector. Elusive particles, called neutrinos, will be detected arriving from distant astrophysical sources and carrying information about those sources, just as rays of light reveal objects to conventional telescopes. The IceCube Neutrino Detector is a neutrino telescope currently under construction at the South Pole. Like its predecessor, the Antarctic Muon and Neutrino Detector Array (AMANDA), IceCube is being constructed in deep Antarctic ice by deploying thousands of spherical optical sensors (photomultiplier tubes, or PMTs) at depths between 1,450 and 2,450 meters. The sensors are deployed on "strings" of sixty modules each, into holes in the ice that is melted using a hot water drill. The data that IceCube will collect will also contribute to our understanding of cosmic rays, supersymmetry, weakly interacting massive particles (WIMPS), and other aspects of nuclear and particle physics.

Το IceCube είναι ένα παρατηρητήριο που βρίσκεται στο ερευνητικό κέντρο Σκοτ-Αμούνδσεν κοντά στον Νότιο Πόλο και θεωρείται ένα είδος «CERN των πάγων». Στα ερευνητικά προγράμματα του IceCube συμμετέχουν 260 επιστήμονες από 11 χώρες (ΗΠΑ, Βρετανία, Γερμανία, Σουηδία, Βέλγιο, Ελβετία, Ιαπωνία, Καναδάς, Ν. Ζηλανδία, Αυστραλία και Ν. Κορέα).

The Ice Cube Lab.

O ανιχνευτής του IceCube δεν βρίσκεται ούτε στο Διάστημα, ούτε καν στην επιφάνεια της Γης, αλλά αντίθετα βαθιά στο υπέδαφος. Καταλαμβάνει όγκο ενός κυβικού χιλιομέτρου κάτω από τους πάγους (εξ ου και το όνομά του) και περιλαμβάνει 5.160 ψηφιακούς οπτικούς αισθητήρες βυθισμένους με 86 χαλύβδινα καλώδια μέσα σε τρύπες που έχουν βάθος 1,5 έως 2,5 χλμ. κάτω από την επιφάνεια του πάγου.

Όταν κάποιο νετρίνο τύχει να αλληλεπιδράσει με κάποιον ατομικό πυρήνα, τότε ο αισθητήρας καταγράφει τη σύγκρουση σαν μια «χιονοστιβάδα» άλλων σωματιδίων που εκπέμπουν φως. Όσο πιο έντονο είναι το παραγόμενο φως, τόσο υψηλότερης ενέργειας είναι το νετρίνο που πιάνεται στα παγωμένα δίχτυα του IceCube.

Εύρηκα!

The IceCube Laboratory at the Amundsen-Scott South Pole Station, in Antarctica, hosts the computers collecting raw data. Only events selected as interesting for physics studies are sent to UW–Madison, where they are prepared for use by any member of the IceCube Collaboration. Sven Lidstrom. IceCube/NS

Aπό το 2011 οι επιστήμονες του IceCube προσπαθούν να «συλλάβουν» κάποιο από τα κοσμικά νετρίνα. Μετά από πολλές αποτυχίες και απογοητεύσεις εντόπισαν τον περασμένο Απρίλιο δύο κοσμικά νετρίνα και τώρα άλλα 28.

«Πρόκειται για τεράστιο εύρημα. Μπορεί να σηματοδοτεί τη ξεκίνημα της αστρονομίας νετρίνων», δήλωσε ο Ντάρεν Γκραντ, καθηγητής Φυσικής του καναδικού Πανεπιστημίου της Αλμπέρτα και ένας από τους επικεφαλής του IceCube.

Τα 28 νετρίνα που «έπιασε» το IceCube, προέρχονται από άγνωστες μακρινές πηγές εκτός του ηλιακού μας συστήματος, καθώς έχουν υψηλή ενέργεια άνω των 30 TeV, ενώ δύο από αυτά άνω των 1.000 TeV, όταν -συγκριτικά- ο αναβαθμισμένος επιταχυντής του CERN το 2015 θα κάνει συγκρούσεις σωματιδίων με συνολική ενέργεια 14 ΤeV.

Η ανακάλυψη αναμένεται να προσφέρει νέα δεδομένα στην κατανόηση φαινομένων όπως οι εκρήξεις σουπερνόβα και ο σχηματισμός μελανών οπών. Η εξέλιξη αυτή ανάμεσα στα άλλα ενισχύει τις προσπάθειες κατασκευής ανιχνευτών νετρίνων σε διάφορες περιοχές της Γης, όπως στα βάθη της Μεσογείου.

Αντρέ Κερτέζ. André Kertész

“Κάθε φωτογραφία του Kertész περιέχει μιαν έκπληξη”, H. C. Bresson

Ο André Kertész γεννιέται ως Andor Kertész στην Βουδαπέστη από εβραίους γονείς στις 2 Ιουλίου 1894, μεσαίο από τα τρία αγόρια της οικογένειας. Ο πατέρας του ήταν βιβλιοπώλης, αλλά όταν πέθανε η οικογένεια αντιμετώπισε οικονομικά προβλήματα. Η βοήθεια ήρθε από τον αδερφό της μητέρας, που τους πήρε μαζί του στο Szigetbecse, μια μικρή πόλη της Ουγγαρίας. Η επαρχιακή ζωή και οι εικόνες της επηρεάζουν τον Kertész στη φωτογραφική του πορεία.

Σε ηλικία έξι μόλις ετών, το 1900, πρωτοβλέπει περιοδικά με φωτογραφίες. Κυριολεκτικά μαγεμένος, αποφασίζει ότι θα γίνει φωτογράφος, όταν μεγαλώσει. Αργότερα θα πει ότι από πολύ νωρίς έβλεπε τον κόσμο φωτογραφικά, “συνθέτοντας με το μάτι” πολύ πριν αξιωθεί με τις πρώτες του οικονομίες να αγοράσει (το 1912, 18 ετών) την πρώτη του μηχανή που ήταν μια ICA με πλάκες 4,5x6. Θα πάρει την μηχανή μαζί του πηγαίνοντας το 1914 στρατιώτης στον Α’ Παγκόσμιο Πόλεμο, πράγμα που, όπως έλεγε, τον βοήθησε να επιβιώσει. Μετά τον πόλεμο επιστρέφει με μισή καρδιά στο Χρηματιστήριο. Για λίγο καιρό αλλάζει δουλειά και ασχολείται με τη μελισσοκομία. Αλλά η βασική του ασχολία και η μόνη πηγή χαράς είναι γι αυτόν η φωτογράφηση.

Το 1925 ο André Kertész φεύγει για το Παρίσι – όπου φτάνουν συνεχώς και πολλοί άλλοι ξένοι καλλιτέχνες – με την οριστική απόφαση να αφοσιωθεί στη φωτογραφία. Η πόλη τον γοητεύει και αρχίζει αμέσως να την περιδιαβάζει και να την φωτογραφίζει. Το Παρίσι είναι την εποχή αυτή η καλλιτεχνική καρδιά του κόσμου, παρόλο που αντίστοιχους πόλους έλξης αποτελούν και η Γερμανία και η Νέα Υόρκη. Ο Kertész αρχίζει να συναναστρέφεται διάφορους γνωστούς καλλιτέχνες, τόσο Γάλλους όσο και ξένους, μεταξύ των οποίων και πολλούς Ούγγρους. Μέσα σε λιγότερο από ένα χρόνο η δουλειά του γίνεται γνωστή και πολλά περιοδικά του ζητούν φωτογραφίες.

Το 1928 αγοράζει μία από τις πρώτες Leica. Οι παραγγελίες πολλαπλασιάζονται, ενώ ταυτόχρονα φωτογραφίζει αδιάκοπα και για τον ίδιο, χωρίς συγκεκριμένο αντικείμενο, τη ζωή στους δρόμους, τους φίλους του κ.λ.π. Πολύ σύντομα θα κάνει και τις πρώτες του εκθέσεις και θα πουλήσει και μερικές φωτογραφίες σε συλλογές Μουσείων. Ακολουθούν τα βιβλία, όπου κυριαρχούν οι προσωπικές του φωτογραφίες από το αγαπημένο του Παρίσι, την πόλη που τον δέχτηκε στους κόλπους της και τον αναγνώρισε σαν ταλαντούχο φωτογράφο, την πόλη όπου βρήκε τον εαυτό του και οριστικοποίησε τη φωτογραφική του ματιά. Το 1931 έρχεται να τον βρει η μετέπειτα γυναίκα του και από πολλών χρόνων αγαπημένη του, η Elisabeth.

Το 1935 υπήρξε μια μοιραία χρονιά για τον Kertész. Αποφασίζει να φύγει με την γυναίκα του για τη Νέα Υόρκη, μετά από μία πρόταση τού πρακτορείου Keystone. Υπολογίζει να λείψει ένα χρόνο περίπου. Όμως, χάρη σε μια παράξενη συγκυρία, θα ζήσει εκεί την υπόλοιπη ζωή του. Και αυτό, παρά το γεγονός ότι στη χώρα αυτή δεν θα βρει, για πολλά χρόνια, ούτε αναγνώριση, ούτε την αγάπη, που τόσο αφειδώς του είχε επιδαψιλεύσει το Παρίσι. Τα διάφορα ειδησεογραφικά περιοδικά, που ανθούν την εποχή αυτή στην Αμερική, βρίσκουν τις φωτογραφίες του πολύ προσωπικές, πολύ “ομιλητικές”, όπως του είπε ένα από αυτά, εννοώντας προφανώς ότι δεν ήταν αρκετά αδιάφορες για να τις σχολιάσουν όπως θα ήθελαν οι εκδότες, και από την άλλη καθόλου «εντυπωσιακές» και επομένως ελκυστικές, για τους αναγνώστες.

Ο Kertész πικραίνεται πολύ με όλα αυτά, αλλά δεν κάνει την παραμικρή υποχώρηση. Διακόπτει τη συνεργασία του με το Keystone. Επιβιώνει χάρη σε μια μικρή επιχείρηση της Elisabeth. Από την άλλη μεριά, η δουλειά του δεν αναγνωρίζεται (παρά μόνον σποραδικά) ούτε από τούς «καλλιτεχνικούς» φωτογραφικούς κύκλους, δηλ. από τα μουσεία, τις γκαλερί και τους εκδοτικούς οίκους. Θα κάνει την πρώτη του ατομική έκθεση μετά 10 χρόνια, το 1945 στο Σικάγο, ενώ στην Νέα Υόρκη θα εκθέσει μόνος του για πρώτη φορά το 1964 στο Μουσείο Μοντέρνας Τέχνης.

Το 1945 με πρωτοβουλία του Alexei Brodovitch, βγαίνει ένα βιβλίο του με τίτλο “Day of Paris”, το οποίο περιλαμβάνει μόνο γαλλικές φωτογραφίες. Παρόλη την πικρία του, δεν είναι εύκολο για τούς Kertész να γυρίσουν στο Παρίσι, λόγω του Πολέμου, και το ΄44 αποκτούν και οι δυο τους την Αμερικανική υπηκοότητα. Κατά τα χρόνια που ακολουθούν ο Kertész θα έχει μια περιορισμένη συνεργασία με μερικά περιοδικά, έως ότου, το 1949, υπογράψει ένα αποκλειστικό συμβόλαιο με το περιοδικό “House and Garden”, όπου θα δουλέψει έως το 1962. Παράλληλα, φωτογραφίζει και με τη Leica στον ελεύθερο χρόνο του (που όμως είναι λίγος), παραμένοντας όμως πάντοτε στο περιθώριο των αμερικανικών καλλιτεχνικών κύκλων.

Από το 1962 και μετά, και κυρίως από τότε που ο Szarkowski τού κάνει έκθεση στο MOMA (1964) αρχίζει (σιγά-σιγά πρώτα και ραγδαία στη συνέχεια) μια διεθνής πλέον και σε όλα τα επίπεδα αναγνώριση τού Kertész. Εκθέτει σ’ όλο τον κόσμο, εκδίδει βιβλία, δέχεται διεθνείς διακρίσεις. Ωστόσο, δεν θα ξεπεράσει ποτέ την πικρία του απέναντι στις Η.Π.Α.

Το 1977 η Elisabeth πεθαίνει από καρκίνο και ο ίδιος είναι πια 83 ετών. Εξακολουθεί να ζει στο διαμέρισμα όπου έζησαν σχεδόν από την αρχή, πάνω στη Washington Square, και φωτογραφίζει ακόμα, παρόλο που τα χέρια του χάνουν σιγά-σιγά τη σταθερότητά τους.

Προς το τέλος της ζωής του, φωτογραφίζει με ένταση, αποκλειστικά μέσα στο σπίτι του, διάφορες συνθέσεις αντικειμένων, στη μνήμη της Elisabeth, καθώς και εικόνες από το παράθυρό του, που θα γίνουν βιβλίο το 1981 με τίτλο “From my window”. Η διεθνής αναγνώριση συνεχίζεται και το 1982 παίρνει το μεγάλο εθνικό βραβείο φωτογραφίας στο Παρίσι. Πέθανε στο διαμέρισμά του στις 28 Σεπτεμβρίου τού 1985 σε ηλικία 91 ετών.

Ο Kertész υπήρξε κατ’ εξοχήν ο άνθρωπος της πρακτικής, που δεν θεωρητικοποίησε ποτέ τη δουλειά του και τις απόψεις του.  Οποτεδήποτε εκφράστηκε για το πώς έβλεπε την φωτογραφία, το ύφος του είχε μάλλον μια κατασταλαγμένη βεβαιότητα, παρά οποιαδήποτε αναλυτική διάθεση.

“Είμαι ερασιτέχνης”, είχε πει κάποτε, “και σκοπεύω να παραμείνω ερασιτέχνης σ’ όλη μου τη ζωή. Για μένα, η φωτογραφία πρέπει να συλλαμβάνει τη βαθύτερη φύση των πραγμάτων… Τόσο οι φωτογράφοι που κάνουν ρεπορτάζ, όσο και οι ερασιτέχνες, προσπαθούν να φτιάξουν μιαν ανάμνηση ή ένα ντοκουμέντο: αυτό είναι η καθαρή, η γνήσια φωτογραφία”. Ήξερε, ωστόσο, καλά ότι ακόμα και η πιο καθαρή φωτογραφία εμπεριέχει τον φωτογράφο. Όταν του είχαν πει ότι οι φωτογραφίες του “μιλούσαν πολύ”, είχε αντιτάξει ότι “δεν μπορούσε να χρησιμοποιήσει την μηχανή του, χωρίς να εκφραστεί”.

Σ’ ολόκληρη τη ζωή του δεν κάνει τίποτε άλλο, από το να ορίζει και να ξαναορίζει τη σχέση ανάμεσα σ’ αυτό που υπάρχει και στον τρόπο με τον οποίο εκείνος το βλέπει, ή, καλύτερα, από το να ψάχνει να βρει το φωτογραφικό “ισοδύναμο” του πραγματικού. Οι φωτογραφίες του André Kertész μας δείχνουν τον κόσμο, αλλά μας μιλάνε για τη φωτογραφία.