סיכום הרצאתו של פרופ' אלי וקסמן ממכון ויצמן בכנס “חלל ומדע בישראל 2006” שערך משרד המדע בסוף ינואר
אתר משרד המדע
תחנה לגילוי חלקיקי ניטרינו בקוטב הדרומי
הרצאתו של פרופ' וקסמן הוקדשה לקשר בין אסטרו-פיסיקה לבין חקר החלקיקים האלמנטאריים, כפי שהדבר בא לידי ביטוי בחקר הנייטרינים, אשר התגלו רק במאה ה-20. הנייטרינים הינם חלקיקים אלמנטאריים המאופיינים במשקל זעום ובמטען אפסי. הם נפלטים במהלך פירוק המימן להליום, ולכן חשיבותם רבה לחקר השמש.
השאלות על מבנה היקום הובילו להתפתחות המדעים המדויקים. אחת מהשאלות בהן עסקו מדענים במאות האחרונות היא מהו גיל השמש, וכיצד היא פועלת. במאה ה-19 העריכו פיסיקאים את גיל השמש ב-20 מיליון שנה. צ'ארלס דארווין דחה את ההערכה וטען שכדי שיתפתחו החיים בהתאם לתורת האבולוציה, גיל השמש (וכדור הארץ) חייב להיות כ-200 מיליון שנה. בעקבות אינשטיין פותחה תיאוריה מודרנית המסבירה את יצירת אנרגיית השמש כתהליך של הפיכת מימן להליום. על פי תיאוריה זו, גיל השמש הוא כ-5 מיליארד שנה.
כדי לבדוק תיאוריה זו, יש צורך לחקור את הנייטרינים: חלקיקים המשתחררים בעקבות הפיכת ארבעה אטומי מימן להליום. אולם הנייטרינים עוברים בקלות דרך כל חומר – והדבר המקשה על לכידתם וחקירתם. בסוף שנות ה-90 נבנו גלאי נייטרינים ביפאן ובקנדה, אשר נקברו עמוק בתוך מכרות וסייעו לגלות כי בניגוד להשערות, לנייטרינים יש מסה. בדומה לטלסקופ הקולט קרינה אלקטרומגנטית באמצעותה אנו חוקרים את היקום, הנייטרינים מאפשרים להסתכל על היקום ולחקור התרחשויות קוסמיות שונות. בהן למשל, הצביר וירגו המרוחק 50 מיליון שנות אור מכדור הארץ ובמרכזו מצויה גלקסיית אם-87. הגלקסיה פולטת קרינת רנטגן חזקה פי אלף מיליארד פעמים מקרינת השמש.
מדענים משערים שהדבר נובע מקיומו של חור שחור במרכז הגלקסיה, אשר גורם להשתחררות אנרגיה עקב שאיבת מסה גדולה של גאז. אם המודל נכון, המדענים מצפים לייצור של נייטרינים רבים. אולם כדי לגלותם, יש צורך בגלאי מסה במשקל של אלף מיליון טון. כיום נבנה גלאי כזה בקוטב הדרומי, המבוסס על קוביית קרח בנפח של קילומטר מעוקב.
אסטרו-פיסיקה היא ניסיון להבין כיצד היקום עובד. היא מבוססת על שלוש רגליים – מודלים של היקום, מודלים של חלקיקים אלמנטאריים ותצפיות באמצעות טלסקופים המצויים בחלל, על פני הקרקע ומתחת לאדמה. חקר הנייטרינים מסייע להבנת תופעות ביקום ולשכלול המודל החלקיקי של מבנה החומר.
ידען הפיסיקה
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~403787876~~~60&SiteName=hayadan
