ה”טלסקופ” או יותר נכון גלאי חלקיקי הנויטריונו מורכב מסדרת חיישנים הפזורים בתוך קילומטר מעוקב של קרח בתחנה הנמצאת בקוטב הדרומי הגיאוגרפי
לאחר עשור של תכנונים, חדשנות ובדיקות, הושלמה השבוע בניית טלסקופ הנויטרינו הגדול בעולם שהותקן על מישור הקרח הגדול בנקודה המדויקת של הקוטב הדרומי הגיאוגרפי.
החור ה-86 והאחרון נחפר ובסך הכל הוצבו 5,160 חיישנים אופטיים היוצרים את הגלאי הראשי – קילומטר מעוקב של מכשירים המשובצים בקרח – של מצפה הנויטרינו הממוקם בתחנת הקוטב הדרומי אמונדסן-סקוט של הקרן הלאומית האמריקאית למדע.
מנקודת המבט הייחודית בקצה העולם, מספק IceCube משמעות חדשנית לחקר תכונות החלקיקים היסודיים שמקורם בכמה מהתופעות המרהיבות ביקום.
במעמקים האפלים והרגועים של הקרח האנטארקטי, IceCube מתעד התנגשויות נדירות של ניוטרינו – חלקיקים תת אטומיים חמקנים – עם גרעיני האטומים במולוקולות המים שמהם מורכב הקרח. כמה חלקיקי נויטרינו מקורם בשמש בעוד אחרים מגיעים מהקרניים הקוסמיות העושות אינטראקציה עם אטמוספירת כדור הארץ וממקורות אסטרונומיים דרמטיים כגון כוכבים מתפוצצים בשביל החלב ובגלקסיות מרוחקות. זרמים ובהם טריליוני חלקיקי נויטרינו חוצים את גוף האדם בכל רגע נתון, אך הם נתקלים לעיתים רחוקות בחומר רגיל, והחוקרים רוצים לדעת יותר אודותם ומהיכן הם מגיעים.
גודל המצפה חשוב מכיוון שהוא מגדיל את מספר ההתנגשויות הפוטנציאליות שניתן לצפות, דבר שהופך את אסטרופיסיקת הנויטרינו למציאותית.
השלמת הבניה מביאה לשיאה את אחד הפרויקטים המדעיים הרב לאומיים המורכבים שאי פעם הושגו. הקרן הלאומית האמריקנית למדע (NSF) תרמה 242 מיליון דולר מתוך סך עלות הפרויקט של 279 מיליון. ה-NSF מנהלת את התוכנית האנטארקטית של ארה”ב, המתאמת את כל המחקרים האמריקנים ביבשת הדרומית.
עוד בנושא באתר הידען:
11 תגובות
אבי יש טעות כתיב בכותרת (אנטרקטיקה)
ניוטרינו אנרגטי המגיב בגלאי מתנגש באטומי הקרח וגורם לחלקיק טעון לטוס במהירות אדירה. חלקיק זה גורם לפליטת אור חלש תוך מעופו הנקלט על ידי החישנים האופטים בקרח.
ניוטרינו מסופרנובה אינו מאוד אנרגטי וכמות האור שנוצרת מגיעה רק לחישן יחיד (במקרה הטוב). כדי לקבוע את כיוון הגעתו של החלקיק צריך הרבה יותר אור המגיע ליותר גלאים ובאמצעתם לנחש את מסלול החלקיק – כמו שמטוס סילון משאיר אחריו פס שבאמצעותו ניתן לנחש את מסלול המטוס זמן רב אחרי שהמטוס עבר. לא ניתן לשחזר את מסלול המטוס בעזרת כתם לבן קטן – צריך קו ארוך.
המרחק בין החישנים האופטיים קובע את הרגישות של הגלאי. ככל שהמרחק גדול יותר, יש צורך בחלקיק יותר אנרגטי ליצירת מסילה, אך ניתן לכסות נפח גדול יותר. אייסקיוב תוכנן לגלות ניוטרינים בעלי אנרגיה גבוהה יותר.
מאחר וניוטרינים מהשמש או מסופרנובה הם בעלי אנרגיה נמוכה יחסית איסקיוב לא יהיה מסוגל לשחזר את כיוון הגעתם.אבל מאחר וכמות הניוטרינים הצפויה להפלט בסופרנובה היא אדירה, יהיה ניתן למדוד סופרנובה באיסקיוב בעזרת מדידת עלייה ברעש הרקע ולקבל מידע על משך הזמן וכמות הניוטרינים שנפלטה.
לא ניתן “לשחרר” ניוטרינו בזמן ובכיוון מסוים. איסקיוב נבדק ומכויל בעזרת ניוטרינים הנוצרים ללא הרף באטמוספירה.
מדהים שהצליחו להרים פרוייקט שכזה בתנאי קור קיצוני כל כך.
קרלוס, זה לא אמור לעניין אותך. לך תראה האח הגדול.
ליובל
כל הזמן משתחררים נטרינוס מן השמש ואתה אמור לראות מספר ניצנוצים ליום בגוש הקרח האדיר הזה
ערב טוב
יהודה
קרלוס (6)
כפי שרשום בגוף הכתבה המטרה הכללית של הפרוייקט הזה היא חקר תכונות החלקיקים היסודיים (בפרט של הנייטרינו). האם אתה שואל למה זה טוב?
א. זה מלהיב בצורה בלתי רגילה לחקור את הנושא הזה וזה עוד יותר מלהיב כשאתה ממש מגלה משהו חדש. מאז ומעולם השגת הבנה של העולם בו אנו חיים הייתה מניע חזק ביותר אצל חלק מבני האדם.
ב. ההיסטוריה מלמדת שהתקדמות בהבנה של מבנה והתנהגות העולם הזה מביאה, לעיתים בדרכים לא צפויות, לידע וטכנולוגיות די מדהימות שהיו קיימות במקרה הטוב בדמיון. כדי להשיג את אותה הבנה צריך לעשות הרבה מחקר בסיסי. מי שמשקיע את הכספים האלו מבין זאת היטב.
אני מקווה שלא התכוונת למטרות היותר ספציפיות. אם כן, תוכל למצוא התייחסות יותר מפורטת כאן:
http://icecube.wisc.edu/
וזה אמור לעניין אותי כי?….
ואם משקיעים בכזה פרוייקט כסף מאמצים וקידום טכנולוגי מה המטרה הגדולה מאחורי זה? למה ההשקעה הזאת?
כשניוטרינו מתנגש במולקולת מים היא זוהרת מעט לרגעון קטן.
מה שמחפשים את זה הנצנוצים האלו.
איך בדיוק מגלים התנגשות ניוטרינו בעזרת חיישנים אופטיים?
האם בהתנגשת עם גרעין האטום משתחרר חום ?
בהתנגשות כזו יש שימור תנע או שימור ארגיה?
האם אפשר “לשחרר” נויטריונו כדי לבדוק את הגלאי ?
מרתק. נקווה שנשמע על תגליות מעניינות מהגלאי הזה.
כשהתפוצצה סופר נובה 1987A אחד הדברים שהיו חסרים היה קביעת הכיוון מהיכן מגיעים הניטרינם. שיערו אז בארהב וביפן שהיו להם מתקנים “זעירים” לגילוי ניטרינו, שהנטרינו היגיעו מהסופר נובה.
השאלה אם יצליחו במגה טלסקופ הנ”ל לקבוע גם את הכיוון, ואם כן אז איך הם עושים זאת.
לילה טוב
סבדרמיש יהודה