مكعب جليدي عملاق لكشف اسرار الكون

الحارث · #1 13-12-2010, 18:43

في شهر كانون اول من كل عام، واعتباراً من عام 2004م، يطير مهندسون الى القطب الجنوبي ليحفروا ثقوباً في الجليد بعمق ثمانية آلاف قدم، ثم ينزل المهندسون كوابل يتصل بكل منها 60 مجساً ضوئياً، الى داخل الثقوب ويتركونها لتتجمد.

وقد انجز المهندسون حتى الآن 79 ثقباً، تأتي على صورة شبكة طول ضلعها نصف ميل، وهم يخططون لحفر الثقوب السبعة الاخيرة هذا الشهر، وستكون نتيجة عملهم مرصد نيوترينو على صورة مكعب جليدي مزود بـ 5320 مجساً.

ومن المعروف ان النيوترينو جسيم تحت ذري يتكون من التحلل الاشعاعي او التفاعل النووي، وكغيره من الاشعة الكونية، فانه ينتج من احداث كونية مولدة للطاقة، ويضرب الارض باستمرار، ويتميز النيوترينو عن الجسيمات الكونية الاخرى بأنه جسيم غير مشحون كهربائياً، وحيث ان المجالات المغناطيسية للنجوم والكواكب تحرف مسارات الجسيمات المشحونة، فانه يصعب على العلماء تحديد مصدرها بدقة، لكن النيوترينو يسير في خط مستقيم، وبالتالي فانه عند اصطياده سيمكن تحديد مصدره، بما يجعله احد الوسائل السهلة لتحديد سعة الكون.

ويقول العلماء ان اصطياد النيوترينو يماثل محاولة اصطياد ذبابة باستخدام شبكة صيد السمك، اذ ان هذا الجسيم صغير جداً بحيث ان عدة تريليونات منه تضرب الارض كل ثانية دون ان تصطدم حتى بذرة واحدة، من هنا جاء بناء المكعب الجليدي ليمثل تقنية ذكية في توفير دليل غير مباشر على وجود النيوترينو في المكان.

في كل يوم، ستمر عشرات جسيمات النيوترينو في داخل المكعب الجليدي وتضرب ذرة هيدروجين او اكسجين في الجليد، قاذفة جسيماً آخر هو الميون، والذي يبعث لوناً ازرق، وفي القارة المتجمدة الجنوبية، حيث الجليد النقي، فان المجسات الضوئية ستكون قادرة على تحديد الانبعاثات الضوئية من على بعد يعادل طول ملعب كرة القدم، ومع وجود عشرات المجسات التي ترصد كل ميون، سيكون العلماء قادرين على تحديد مسار النيوتروينو خلال المكعب الجليدي وتقدير المصدر القادم منه.

وتبعاً لما يقوله سبنسر كلين الفيزيائي في مختبر لورنس بيركلي الوطني، فان مصدر جسيمات النيوترينو غير معروف حتى الآن، ويعتقد العلماء انه قد يكون ثقوباً سوداء فائقة، او اصطدامات كونية بين نجم نيوتروني وثقب اسود، او ربما يكون المصدر شيئاً غير معروف حتى الآن، فمن الصعب تفسير مصدر هذه الجسيمات تحت الذرية فائقة الطاقة، لكن من الواضح انها موجودة. ويضيف سبنسر، ان الشيء غير المعروف قد يكون المادة السوداء، وهي الكتلة غير المرئية التي تشكل 90% من الكون، ويقول ان وجود هذه المادة كان اقترح في عام 1933م لكن العلماء لا يعرفون حتى الآن الا القليل جدا عن طبيعتها وسلوكها.

ويقول العلماء انه بعد الانتهاء من تكوين المكعب الجليدي، ستكون مجساته قادرة على كشف وجود مئة نيوترينو في اليوم، وهو ما يعادل 14 ضعفاً قدرة كاشف جسيمات النيوترينو الفرنسي Antaves الذي بُني قبل عامين، ويقولون ان المكعب الجليدي وبالاضافة الى فائدته في تعرف مصدر الاشاعات الكونية، وطبيعة المادة السوداء، فانه سيكون له فوائد عدة اخرى، اذ يتوقع ان يكشف وجود جسيمات كونية غير معروفة حتى الآن، او انواع جديدة من المادة، بما سيمثل اكتشافات مثيرة فعلاً.