Միջազգային գիտական խումբը սկսել է կառուցել հսկա ստորջրյա աստղադիտակներ Միջերկրական ծովի հատակին, որոնց նպատակը կլինի հայտնաբերել և ուսումնասիրել բարձր էներգիայի նեյտրինոները՝ փոքրիկ մասնիկներ, որոնք կարող են լույս սփռել տիեզերքի առեղծվածների վրա: Նախագծի արդյունքները հրապարակվել են Journal of High Energy Physics (JHEP) ամսագրում:

Ի՞նչ են նեյտրինոները և ինչու են դրանք կարևոր

Նեյտրինոները ենթաատոմային մասնիկներ են՝ գրեթե զրոյական զանգվածով և էլեկտրական լիցքով։ Դրանք ձևավորվում են աստղերի ներսում միջուկային ռեակցիաների, գերնոր աստղերի պայթյունների և նույնիսկ Երկրի մթնոլորտում: Իրենց թույլ փոխազդեցության պատճառով նեյտրինոները կարողանում են անցնել նյութի միջով քիչ կամ առանց միջամտության, ինչը նրանց ուսումնասիրությունը դարձնում է դժվար, բայց աներևակայելի արժեքավոր: Ենթադրվում է, որ այս մասնիկները կարող են եզակի տվյալներ տալ մեր Տիեզերքի ծագման և կառուցվածքի մասին:

KM3NeT նախագիծ՝ աստղադիտակի նախագծում

KM3NeT (Խորանարդ կիլոմետր նեյտրինո աստղադիտակ) նախագիծը ներառում է երկու հսկայական ստորջրյա աստղադիտակների տեղադրում Սիցիլիայի և Ֆրանսիայի հարավային ափերի մոտ: Յուրաքանչյուր աստղադիտակ բաղկացած է հարյուրավոր ապակե գնդերից, որոնք կախված են մինչև 700 մետր երկարությամբ մալուխների վրա: Գնդերի ներսում կան ֆոտոբազմապատկիչ խողովակներ՝ խիստ զգայուն սենսորներ, որոնք հայտնաբերում են լույսի թույլ շողերը, որոնք տեղի են ունենում, երբ նեյտրինոն փոխազդում է ջրի մոլեկուլների հետ:

Ներկայում տեղադրված է 57 մալուխ, բայց ապագայում դրանց թիվը կաճի մինչև մի քանի հարյուր՝ ստեղծելով հսկա «ստորջրյա անտառ» մթության մեջ՝ կիլոմետր խորության վրա: Սիցիլիական աստղադիտակը կուսումնասիրի տիեզերական նեյտրինոները, իսկ ֆրանսիականը՝ մթնոլորտում արտադրված նեյտրինոները։ Նման բաշխումը հնարավորություն կտա ուսումնասիրել տատանումները՝ մի տեսակի նեյտրինոյի փոխակերպումը մյուսի։

Նախագծի եզակի առանձնահատկությունները

KM3NeT-ը կլինի Անտարկտիդայում տեղակայված IceCube աստղադիտարանի ծովային համարժեքը, որտեղ դետեկտորները գործում են սառցե միջավայրում: Սակայն, սարքավորումների տեղադրումը ծովի հատակին պահանջում է նույնքան բարդ գործողություններ: Ամեն տարի գիտնականները մեկամսյա արշավներ են անցկացնում՝ նոր մալուխներ տեղադրելու համար։ Գնդերը ծովի հատակն իջեցվում են նավի կռունկների և սուզվողների միջոցով, և յուրաքանչյուր քայլ պահանջում է ճշգրտություն, քանի որ սխալները չեն կարող ուղղվել տեղադրումից հետո:

Ֆիզիկոս Սիմոն Բիաջին նշել է, որ աստղադիտակների տեղադրման գործընթացը կարելի է համեմատել Լուսին սարք ուղարկելու հետ։ Չնայած տեխնիկական և ֆինանսական դժվարություններին, թիմը շարունակում է խանդավառ մնալ՝ ոգեշնչված Միջերկրական ծովի տեսարաններով և իրենց առաքելության կարևորության գիտակցմամբ:

Ինչո՞ւ է սա կարևոր գիտության համար

Ստորջրյա նեյտրինո աստղադիտակների կառուցումը նոր հորիզոններ կբացի Տիեզերքի ուսումնասիրության մեջ։ Նեյտրինոների հազվագյուտ փոխազդեցությունները նյութի հետ ֆիքսելով՝ գիտնականները կարող են կենսական տեղեկատվություն ստանալ ամենահզոր տիեզերական երևույթների, ինչպիսիք են գերնոր աստղերի պայթյունները, ինչպես նաև ֆիզիկայի հիմնարար օրենքները: Այդ իսկ պատճառով KM3NeT նախագիծը խոստանում է դառնալ տիեզերքի գաղտնիքների բացահայտման կարևոր գործիք և զգալի ներդրում կունենա աստղաֆիզիկայի զարգացման գործում։