ساخت بزرگ‌ترین تلسکوپ زیردریایی جهان برای شکار «ذرات ارواح»

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از اسپیس، دانشمندان چینی در حال ساخت بزرگ‌ترین آشکارساز «ذرات ارواح» در اعماق ۱۱۵۰۰ فوت (۳۵۰۰ متر) زیر سطح اقیانوس هستند. تلسکوپ نوترینویی در اعماق دریای گرمسیری «تریدنت» (Trident) که در زبان چینی «های لینگ» یا «اوشن بل» نامیده می‌شود، به بستر دریای اقیانوس آرام غربی لنگر می‌اندازد. این تلسکوپ پس از تکمیل در سال ۲۰۳۰، فلاش‌های نادر نور ساخته شده توسط ذرات گریزان را اسکن می‌کند.

هر ثانیه، حدود ۱۰۰ میلیارد ذره روح به نام نوترینو از هر سانتی متر مربع از بدن شما عبور می کنند. نوترینوها بار الکتریکی ندارند و جرمشان تقریبا صفر است به همین دلیل به آن‌ها ذرات ارواح گفته ‌می‌شود. فیزیکدانان با کاهش سرعت نوترینوها می‌توانند منشاء برخی از این ذرات را میلیاردها سال نوری دورتر از انفجارهای ستاره‌ای و برخوردهای کهکشانی باستانی ردیابی کنند.

ژو دونگلیان، دانشمند ارشد این پروژه، در یک کنفرانس خبری به خبرنگاران گفت: «تریدنت» با استفاده از زمین به عنوان سپر، نوترینو‌هایی را که از طرف مقابل سیاره نفوذ می‌کنند، تشخیص می‌دهد. نوترینو‌ها همه جا هستند، آن‌ها پس از فوتون‌ها به عنوان فراوان‌ترین ذرات زیراتمی در جهان در رتبه دوم قرار دارند و در آتش هسته‌ای ستارگان، در انفجار‌های عظیم ابرنواختر، در پرتو‌های کیهانی و واپاشی رادیواکتیو، و در شتاب‌دهنده‌های ذرات و راکتور‌های هسته‌ای روی زمین تولید می‌شوند.

نوترینو‌ها کاملاً بدون مانع از بیشتر مواد، از جمله کل سیاره ما عبور می‌کنند، اما گاهی اوقات با مولکول‌های آب برهم کنش می‌کنند. هنگامی که نوترینو‌ها از میان آب یا یخ عبور می‌کنند، گاهی اوقات ذرات فرعی به نام میون ایجاد می‌کنند که جرقه‌های نوری را منتشر می‌کنند. با مطالعه الگو‌هایی که این فلاش‌ها ایجاد می‌کنند، دانشمندان می‌توانند انرژی و گاهی اوقات منابع نوترینو‌ها را بازسازی کنند.

اما برای افزایش احتمال فعل و انفعالات ذرات ارواح، آشکارساز‌ها باید زیر مقدار زیادی آب یا یخ بنشینند. آشکارساز غول پیکر جدید چین متشکل از بیش از ۲۴۰۰۰ حسگر نوری است که بر روی ۱۲۱۱ رشته که هر کدام ۲۳۰۰ فوت (۷۰۰ متر) طول دارند که از نقطه لنگر انداختن خود در بستر دریا به سمت بالا حرکت می‌کنند.

آشکارساز در الگوی کاشی کاری پنروز چیده می‌شود و قطر آن ۲.۵ مایل (۴کیلومتر) است. هنگامی که این وسیله عملیاتی شود، نوترینو‌ها را در طول ۱.۷ مایل مکعب (۷.۵ کیلومتر مکعب) اسکن می‌کند. بزرگترین آشکارساز نوترینو در حال حاضر جهان، «آیس کوب» (IceCube)، واقع در ایستگاه قطب جنوبی آموندسن اسکات در قطب جنوب، تنها دارای یک منطقه نظارتی ۰.۲۴ مایل مکعبی (۱کیلومتر مکعب) است، به این معنی که «تریدنت» به طور قابل توجهی حساس‌تر خواهد بود و احتمال بیشتری برای یافتن نوترینو خواهد داشت.

محققان در مقاله‌ای با تشریح این آشکارساز، که در ۹ اکتبر (۱۷ مهر ۱۴۰۲) در مجله «نیچر استرانومی» (Nature Astronomy) منتشر شد، نوشتند: «تریدنت» قصد دارد محدودیت‌های عملکرد تلسکوپ نوترینو را کنار بگذارد و به مرز جدیدی از حساسیت در جست‌وجوی منابع اخترفیزیکی نوترینو در آسمان برسد.