دیدن بعضی پدیدهها در کیهان، کار چندان راحتی نیست. بعضی از چنین پدیدههای غیرقابل مشاهدهای، چندان هم از ما دور نیستند. مثلا خورشید که همین بیخ گوش ماست. اگر ما بخواهیم واکنشهای درون هستهی خورشید را مشاهده کنیم، با دشواری مواجه خواهیم بود. چرا که فوتونهای نور هستهی خورشید بعد از میلیونها سال به سطح خورشید میرسد. به همین خاطر، فرقی ندارد که ما چه نوع تلسکوپی استفاده کنیم. غیر از تلسکوپهای اپتیکی که نورمرئی را ثبت میکنند، تلسکوپهای پرتوی ایکس، پرتوی گاما، تلسکوپهای رادیویی و هیچ تلسکوپ دیگری که امواج الکترومغناطیس را ثبت میکند، قادر به رصد واکنشهای درون هستهی خورشید نیست. اما ما دوست داریم هستهی خورشید را به درستی بشناسیم. چون دوست داریم جهان را بشناسیم. آن هم به روش درست و از طریق مشاهدهی مستقیم. نه از طریق توهم و افسانه و یا حتی نه فقط معادلات ریاضی.
برای ما مهم است که ببینیم جهان دقیقا چه شکلیست. حالا با این درد ندانستنمان چه کار کنیم؟
نمیشود که همینطور دست روی دست بگذاریم و همین ستارهای که بیخ گوشمان است و با استفاده از فضاپیماهای کنونیمان ظرف چند ماه میتوانیم به لایهی بیرونی آن برسیم را رها کنیم و بیخیال شناختن آن شویم. از طرف دیگر، تکنولوژی لازم را هم نداریم که به مرکز آن سفر کنیم و از نزدیک ببینیم چه خبر است. شاید بتوانیم یک تلسکوپ فضایی مخصوص خورشید بسازیم و آن را در خارج از اتمسفر یا حتی نزدیک خورشید مستقر کنیم تا خورشید را از نزدیک بهتر رصد کنیم. اما این هم در کلیت مساله تفاوتی ایجاد نمیکند. چون همانطور که گفته شد، فوتونی که از هستهی خورشید به ما میرسد اطلاعات خاصی از درون خورشید به ما نمیدهد. حالا آن تلسکوپ را هرکجا دوست دارید قرار دهید، چه روی زمین چه بیخ گوش خورشید. اما اکنون و با پیشرفت حوزهی فیزیک ذرات، یک راه وجود دارد. اینکه تلسکوپ را ببریم بگذاریم در اعماق زمین. شاید حالا میگویید عجب، موش تو سوراخ نمیرفت جارو به دمش میبست.
چطور چیزی را که با تلسکوپ فضایی نمیتوانستیم ببینیم، میخواهید با تلسکوپی از اعماق زمین رصد کنید؟
به واقع، این تلسکوپها در اعماق زمین دیگر فوتون را رصد نمیکنند، بلکه نوترینوها را رصد میکنند. نوترینوها ذرات بنیادین تقریبا فاقد جرم و فاقد بار الکتریکی هستند. این ذرات در نتیجهی فرآیندهایی مانند واکنشهای هستهای ایجاد میشوند. نوترینو به ندرت با مواد برهمکنشی دارد و به همین خاطر، بدون اینکه توسط ماده جذب شود، از مقادیر بالای مواد عبور میکند. این ذرات که با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت میکنند، حتی تحت تاثیر میدان مغناطیسی نیز قرار نمیگیرند. چه ویژگیهای خوبی برای هدف ما. با توجه به ویژگیهای گفته شده، نوترینوها قادرند از هستهی خورشید فرار کرده و به ما برسند. اما قدرت نفوذ نوترینوها آنقدر بالاست که میتوانند از قطر زمین نیز عبور کنند. اما نوترینوها میتوانند با برخی مواد مانند ایزوتوپ خاصی از کلر برهمکنش داشته باشند و به این صورت، میتوان آنها را به دام انداخت.
اما علت اینکه دتکتور نوترینو را در اعماق زمین میسازند این است که دانشمندان نمیخواهند پرتوهای کیهانی به این دتکتورها برسند. ما به این شکل و به کمک نوترینو یا همان ذرهی روح یا ghost particle میتوانیم واکنشهای هستهی خورشید را مطالعه کنیم.
ویدئوی زیر: یک رصدخانهی نوترینو در ژاپن، نورهای آبی که مشاهده میشود ناشی از برهمکنش نوترینو با همان ایزوتوپ کلر است.
– اَبا اِباد