מדענים הבחינו בחלקיק "רוח רפאים" עתיר אנרגיה, זעיר להפליא המכונה נייטרינו שטס בקרח אנטארקטיקה, ועקבו את מקורותיו לבלייזר ספציפי, כך הודיעו היום, 12 ביולי.
פיזיקאים נרגשים מאוד מהעבודה הבלשית שסיפרה להם על מקום הולדתו של הנייטרינו. אבל מה לעזאזל בכל זאת נייטרינו, ולמה זה משנה מאיפה הגיע הדבר?
נייטרינו הוא חלקיק תת אטומי זעיר כמו אלקטרון, אך ללא מטען כלשהו. מדענים יודעים שלנייטרינים יש מעט מסה, אך הם לא יכולים להדגיש בדיוק כמה מעט. התוצאה היא שנוטרינו נוטים לתת לחומר אחר את הכתף הקרה: הם לא מתקשרים עם סביבתם לעתים קרובות מאוד, מה שמקשה על המדענים לאתר. [מעקב אחר נייטרינו למקורו: הגילוי בתמונות]
אף על פי כן, הם נמצאים בכל מקום - גופך מנוקד על ידי כמאה טריליון נייטרינים בכל שנייה. ומדענים חושבים שהחלקיקים המוזרים עשויים להחזיק את המפתח לכמה מהתעלומות הגדולות ביותר ביקום, כולל מדוע החומר ניצח על חומר אנטי-מוקדם לאחר המפץ הגדול.
"ניטרינוס מדהימים", אמרה קייט שולברג, פיזיקאית חלקיקים מאוניברסיטת דיוק בצפון קרוליינה, ל- Space.com. היא מוטה, מכיוון שבילתה את הקריירה שלה בחקר הדברים הקטנטנים, אבל זה לא עושה אותה לא בסדר. "עלינו להבין אותם אם אנו רוצים להבין הכל."
המחקר החדש הוא צעד קטן עבור המדענים בתקווה לעשות בדיוק את זה. התגלית החלה במצפה הכוכבים IceCube Neutrino ליד הקוטב הדרומי בספטמבר. עמוק בתוך דף הקרח באנטארקטיקה, רשת של גלאים התחקה אחר דרכו של נייטרינו יחיד בתלת ממד.
הדרך הייתה די ברורה כדי שהפיזיקאים יוכלו לעקוב אחר מסעו של הנייטרינו לאחור בקו ישר על פני היקום. תוך פחות מדקה הם ביקשו מאסטרונומים ברחבי העולם להפנות את הטלסקופים לאזור זה בשמים ולשים לב אם הם רואים משהו מסקרן. והם בהחלט עשו זאת - היה בלזאר, מקור מאסיבי של אור אנרגיה גבוהה המכונה קרני גאמה, בדיוק באותה השכונה, והמדענים הצליחו לאשר את הבלאזר כמקורו של הנייטרינו.
התהליך היה אפשרי מכיוון שנייטרינים, כמו פוטונים של אור, יכולים לחצות מרחקים גדולים במיוחד ביקום בקווים ישרים, מבלי להיפטר מהמסלול. סוגים אחרים של חלקיקים בעלי אנרגיה גבוהה לא יכולים לעשות זאת מכיוון שהם טעונים. גרג סאליבן, פיזיקאי מאוניברסיטת מרילנד שעובד עם מצפה הכוכבים IceCube Neutrino ואשר היה מעורב במחקר החדש, אמר ל- Space.com. "הם באים לכאן". "איננו יכולים לעקוב אחריהם לאן הם מגיעים."
האתגר עורר מדענים במשך כמאה שנים, מכיוון שזה אומר שהם לא יכולים לזהות איזה סוג של עצמים יוצרים איזה סוג של חלקיק טעון מאוד. התסכול הניע את המדענים לפתוח את IceCube, גלאי הנייטרינו היחיד גדול מספיק בכדי לתפוס את חלקיקי האנרגיה הגבוהים להפליא שנולדו מעבר לגלקסיה שלנו, בשנת 2010.
"נייטרינוס קיימו את ההבטחה במשך זמן מה להיות מסוגל למפות את השמיים כמו שהיית עושה עם אור אך באנרגיות גבוהות יותר," אמר סאליבן. "אנחנו יכולים לשאול שאלות או לנסות לענות על שאלות שלא יכולת אחרת".
נייטרינים בעלי אנרגיה נמוכה כבר רותמים על ידי אסטרונומים דרך רשת שמנוהל על ידי שולברג ומחכה להשתמש בפרץ של נייטרינו כדי לאתר את הסופרנובה הבאה להתמוטטות הליבה שביל החלב.
סופרנובה כזאת נצפתה לאחרונה בשנת 1987, לפני שקיימים גלאי נייטרינו מודרניים. אך כאשר הבא מתפוצץ, שולברג ועמיתיה רוצים להשתמש בפרץ הנייטרינו כדי להתריע על אסטרונומים בזמן כדי לתפוס את חתימת האור. הנייטרינים עצמם יספרו גם למדענים על המתרחש במהלך האירוע. "אתה יכול ממש לראות חור שחור שנולד בנייטרינים," אמר שולברג.
זה, כמו המחקר החדש של הבלאזר, יהווה פריצת דרך במה שמדענים מכנים אסטרונומיה רב-מסנגרית, המשתמשת בשתי קטגוריות שונות או יותר של נתונים, כמו פוטונים אור, נייטרינו וגלי כבידה. יותר סוגים של נתונים משמעותם מידע כללי יותר על מה שקרה.
"זה כמו פאזל גדול ואנחנו מנסים למלא את החלקים," אמר סאליבן. "על ידי הצגת התמונה באנרגיות שונות ובחלקיקים שונים, אנו באמת יכולים לנסות להבין את הפיזיקה של המתרחש."
אולם סאליבן ועמיתיו אינם מסתפקים בכך להפסיק בהכרזת היום. "זה רק הצעד הראשון," אמר, והוסיף כי הפיזיקאים מקווים לבנות גלאי נייטרינו גדול עוד יותר מ- IceCube. "יש לנו עוד הרבה דברים ללמוד ולראות."
