Το μυστικό των νετρίνων

Γνωρίστε τα… αφόρτιστα και πολύ ελαφριά κοσμικά σωματίδια.
Το μυστικό της δημιουργίας του Σύμπαντος ίσως κρύβεται σε στοιχειώδη σωματίδια, που ακούν στο όνομα «νετρίνα».

Σύμφωνα με τον ορισμό που δίνει η Wikipedia, τα νετρίνα είναι αφόρτιστα και πολύ ελαφριά σωματίδια, των οποίων η ύπαρξη προτάθηκε από τον αυστριακό φυσικό Βόλφγκανγκ Πάουλι, ώστε να ισχύει η αρχή διατήρησης της ορμής και της ενέργειας στη ραδιενεργή εκπομπή ηλεκτρονίων από τον ατομικό πυρήνα, τη λεγόμενη β διάσπαση.

Τα νετρίνα παρατηρήθηκαν δεκαετίες μετά την πρόταση του Πάουλι. Πρόκειται για σωματίδια που αλληλεπιδρούν ασθενώς με την ύλη, συνεπώς είναι πολύ δύσκολο να παρατηρηθούν. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιούνται ειδικές πειραματικές διατάξεις, γνωστές ως «τηλεσκόπια νετρίνων», τοποθετημένες βαθιά μέσα σε εγκαταλειμμένα ορυχεία ή στον πυθμένα της θάλασσας, προκειμένου να μην επηρεάζονται από την κοσμική ακτινοβολία. Καθώς τα νετρίνα δύσκολα εντοπίζονται, απαιτείται μια τέτοιου είδους «μόνωση» από άλλες αλληλεπιδράσεις, αλλά και το μεγάλο μέγεθος της πειραματικής διάταξης.

Ο Jon White από το slate.com μίλησε με τον Ray Jayawardhana, καθηγητή αστροφυσικής στο πανεπιστήμιο του Τορόντο στον Καναδά και συγγραφέα του βιβλίου «The Neutrino Hunters» με αφορμή το γεγονός ότι πριν από περίπου ένα χρόνο ερευνητές στην Ανταρκτική εντόπισαν –όπως υποστηρίζουν- 28 κοσμικά νετρίνα, τα οποία μπορούν να φωτίσουν διάφορα κοσμικά φαινόμενα.

Διαβάστε παρακάτω τη συνέντευξη που δημοσίευσε η συγκεκριμένη ιστοσελίδα:

Τι το τόσο συναρπαστικό έχουν τα νετρίνα;

Είναι στοιχειώδη σωματίδια με μάλλον ιδιόμορφες ιδιότητες. Δεν αλληλεπιδρούν σχεδόν ποτέ με την ύλη και αυτό είναι που τα καθιστά πραγματικά δύσκολο να εντοπιστούν. Τρισεκατομμύρια διαπερνούν το σώμα σας κάθε δευτερόλεπτο, αλλά υπάρχει ίσως μόλις μία πιθανότητα (25%) κάποιο από αυτά να αλληλεπιδράσει με ένα άτομο στο σώμα σας καθόλη τη διάρκεια της ζωής σας.

Από πού προέρχονται;

Κάποια προέρχονται από την… καρδιά του Ήλιου. Άλλα παράγονται στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, όταν οι κοσμικές ακτίνες χτυπούν άτομα. Υπάρχουν ακόμη και τα γεωνετρίνα, που παράγονται στο εσωτερικό της Γης ως ραδιενεργά στοιχεία αποσύνθεσης.

Η συντριπτική πλειοψηφία των νετρίνων που διαπερνούν τη Γη προέρχονται από αυτές τις τρεις «πηγές».

Υπάρχει όμως ένα ολοένα και μεγαλύτερο ενδιαφέρον για τον εντοπισμό νετρίνων που προέρχονται από πολύ πιο μακριά –τα κοσμικά νετρίνα.

Γιατί είναι τόσο σημαντικά τα κοσμικά νετρίνα;

Ορισμένα από τα πιο βίαια φαινόμενα στο Σύμπαν παράγουν τα νετρίνα. Έτσι, τα κοσμικά νετρίνα επιτρέπουν τη μελέτη ορισμένων πολύ βασικών και θεμελιωδών ερωτημάτων.

Μέχρι στιγμής, ωστόσο, έχουν «ανιχνευτεί» μόλις δύο παρτίδες. Η πρώτη από το supernova 1987A, ένα άστρο που εξερράγη σε ένα δορυφορικό γαλαξία του Γαλαξία μας (Milky Way).

Πριν από λίγο καιρό, ερευνητές από το παρατηρητήριο νετρίνων IceCube στην Ανταρκτική ανέφεραν την ύπαρξη 28 ενεργητικών νετρίνων, κοσμικής προέλευσης.

Πόσο σημαντική ήταν η ανακάλυψη αυτή;

Σηματοδοτεί την απαρχή της αστρονομίας των νετρίνων. Η αστρονομία δεν έχει καμία σχέση με τις άλλες επιστήμες: δεν μπορούμε να μελετήσουμε τα «ευρήματά» μας κάτω από ένα μικροσκόπιο σε ένα εργαστήριο. Βασιζόμαστε στο αδύναμο φως που προέρχεται από πολύ απομακρυσμένες πηγές.

Μέχρι στιγμής, έχουμε ερευνήσει αρκετά καλά το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Υπάρχουν μόνο δύο άλλοι γνωστοί «κοσμικοί αγγελιοφόροι». Ένας είναι τα βαρυτικά κύματα, τα οποία δεν έχουν ακόμη ανιχνευθεί άμεσα και ο άλλος τα κοσμικά νετρίνα.

Γνωρίζουν οι επιστήμονες του παρατηρητηρίου IceCube την ακριβή προέλευση των νετρίνων που εντόπισαν;

Όχι ακόμη. Αλλά οι δύο υποψήφιες πηγές είναι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στην καρδιά των γαλαξιών και οι εκρήξεις ακτίνων-γ (gamma-ray), οι οποίες παράγονται κατά πάσα πιθανότητα από το θάνατο τεραστίων διαστάσεων αστεριών.

Τι άλλο θα μπορούσαν να αποκαλύψουν τα νετρίνα;
Δευτερόλεπτα μετά τη Μεγάλη Έκρηξη πρέπει να παράχθηκαν νετρίνα. Με την υπάρχουσα αστρονομία μπορούμε να «κοιτάξουμε» μόλις 380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Αν θα μπορούσαμε να ανιχνεύσουμε αυτά τα «λείψανα» νετρίνων, θα μπορούσαμε να «δούμε» τι συνέβη λίγα δευτερόλεπτα πριν από τη γέννηση του σύμπαντος.

Το μόνο πρόβλημα είναι ότι τώρα πια έχουν πολύ χαμηλή ενέργεια, και ως εκ τούτου είναι εξαιρετικά δύσκολο να ανιχνευθούν.

Πηγή: http://www.newsbeast.gr