تصاویر رصدخانه‌ای در میان یخهای صدهزار ساله

عنوان: در یکی از گرمترین روزهای زمستان که دما به ۲۳ درجه سانتیگراد زیر صفر می رسید، آخرین چشم پروژه “آیس کیوب” (IceCube) تا عمق ۵/۲ کیلومتری در یخهای قطب جنوب فرو رفت. به این ترتیب فیزیکدانان تمام دنیا موفق شدند تکمیل عمیق ترین رصدخانه دنیا را جشن بگیرند.

“آیس کیوب” در حقیقت شبکه ای از ردیابها و آشکارسازهای ذرات است که در عمق قطب جنوب عمل می کند. در این عمق، یخهای بسیار خالص با قدمت حداقل ۱۰۰ هزار سال و بدون رادیواکتیو وجود دارند که می توانند به “آیس کیوب” در تلاش برای شکار ذرات نوترونیو بسیار کمک کنند.

در حال حاضر لابراتوارهای “گران ساسو” در عمق هزار و ۴۰۰ متری در زیر کوههای گران ساسو در ایتالیا، یکی از مراکز مهم برای کشف نوترونیو است.

محققان دانشگاه ویسکونسین که پروژه “آیس کیوب” را توسعه می دهند معتقدند که در ۵/۲ کیلومتری، وزن یخ حبابهای هوا را از بین می برد. به این ترتیب بلورهای یخ بسیار خالص و شفاف و همزمان تاریک و بدون پرتوهای خورشیدی می شوند. بنابراین آشکارسازهای “آیس کیوب” می توانند وظیفه خود را به خوبی و بدون هیچ عامل تداخلگری انجام دهند.

در روزهای اخیر، “چشم” شماره ۵٫۱۶۰ آیس کیوب به عمق قطب جنوب منتقل شد. بزرگی این آشکارسازها کمتر از نیم متر است. این دستگاهها در یک غار عمودی در میان یخها که از ۵/۱ کیلومتر تا ۵/۲ کیلومتر عمق دارد قرار می گیرند.

این تونل عمودی از سال ۲۰۰۵ و با هزینه ۲۷۰ میلیون دلار با آب گرم حفر شد. این رصدخانه قادر است یک کیلومتر مربع از قطب جنوب را رصد کند.

درکنار فوتونها، نوتروینوها فراوان ترین ذرات جهان هستند. چندین تیلیارد از ذرات نوترونیو در هر ثانیه از بدن ما عبور می کنند، اما از آنجا که بار الکتریکی ندارند و در میدانهای مغناطیسی احساس نمی شوند درک حضور آنها بسیار دشوار است.

تنها در موقعیتهای بسیار نادر، یک نوترونیو می تواند به یک اتم برخورد کند. در اثر این برخورد، یک چشمه از ذرات باردار به نام “موئنها” تولید می شوند که چشمهای “آیس کیوب” می تواند حضور این ذرات را با یک درخشش بسیار ضعیف از نور آبی احساس کنند.

تهیه یک نقشه از چشمه های نوترونیوها می تواند اطلاعات بسیار مهمی را درخصوص مهمترین رویدادهای جهان مثل مرگ ستاره ها و انفجار ابرنواخترها، برخوردهای میان کهکشانها و تولد سیاه چاله ها ارائه کند.

براساس گزارش لارپوبلیکا، درحال حاضر علاوه بر لابراتوار “گران ساسو”، در عمق حدود ۳ کیلومتری دریای مدیترانه، یک رصدخانه جدید اروپایی به نام Km3net درحال ساخت است.

با راه اندازی “آیس کیوب” و Km3net دانشمندان می توانند نیمی از آسمان را برای شکار نوترونیو زیر نظر بگیرند.

آخرین چشم آیس کیوب

تونلی که تا عمق ۵/۲ کیلومتری در میان یخهای شفاف و بسیار خالص قطب جنوب امتداد یافته است

مدل گرافیک نمای کلی “آیس کیوب”

نمایی از نوترونیوهایی که در هر لحظه بر منطقه اطراف رصدخانه فرو می بارند خطوط آبی نشان دهنده نوترونیوهای شناسایی شده هستند