تمكن العلماء للمرة الأولى من رصد النيوترينو أو الجسيم الشبح في مصادم الجسيمات. إذ يقول الباحثون إن ذلك الحدث يمثل أول ملاحظة لجسيم النيوترينو، وسوف يساعد هذا العلماء على دراسته جيدًا ومعرفة خصائصه.
حُققت النتائج بفضل الكاشف «فاسيرنو» في مصادم الجسيمات، وقُدّمت في المؤتمر السابع والخمسين للتفاعلات الكهروضعيفة والنظريات الموحدة في إيطاليا.
يقول عالم فيزياء الجسيمات جوناثان فينج من جامعة كاليفورنيا: «لقد اكتشفنا الجسيمات من مصدر جديد تمامًا».
تُعد النيوترينوات أكثر الجسيمات وفرةً في الكون بعد الفوتونات، وهي جسيمات لا شحنة لها، وتكاد كتلتها تكون منعدمةً، ويمكن أن تتفاعل مع الجسيمات التي تصطدم بها، إذ تتدفق الآن مليارات النيوترونات في جسمك.
الكاشف فاسيرنو: كاشف يحتوي على ألواح سميكة تتكون من التنغستن، تبلغ كتلتها 1 طن، وتتناوب مع طبقة طلاء. وقع الاختيار على التنجستن لكثافته العالية التي تزيد من احتمالية تفاعل النيوترينو في الكاشف.
خلال تجارب الجسيمات في «لشس» تستطيع النيوترينوات أن تتصادم مع جزيئات التنجستن منتجةً جسيمات تترك أثرها في طبقة الطلاء تلك. مثل الطريقة التي يصنع بها الإشعاع المؤين في غرفة سحابية.
نتجت جسيمات النيوترينو من التفاعلات النووية في أنوية النجوم، وفي انفجارات المُستعرات العظمى، ويعتقد العلماء أن الجسيم الشبح برغم كتلته التي تكاد تكون صفرًا، فإنه يؤثر في جاذبية الكون. على الرغم من أنهم يستبعدون فكرة تدخله في تركيب المادة المظلمة أو أية علاقة معها.
وعلى الرغم من أن تفاعل النيوترينو مع المادة العادية ضئيل لكنه ليس معدومًا، وبإمكانه من خلال التصادم مع الجسم إنتاج كمية ضئيلة من الضوء، ويمكن لأجهزة الكشف الموجودة تحت الأرض والبعيدة عن أي مصدر إشعاعي الكشف عن انبعاثات الضوء الضئيلة الناتجة.
عمل الباحثون بجد لخلق هذه الجسيمات في مصادم الجسيمات سيرن، ظنًا منهم أن هذه الجسيمات ستخبرنا بالمزيد عن كوننا السحيق مثل ما صرح عالم فيزياء الجسيمات جيمي بويد من سيرن.
في عام 2021 توقع الفيزيائي ديفيد كاسبر من جامعة كاليفورنيا أن التصادم في «فاسيرنو» سينتج 10 آلاف تفاعل نيوترينو، ما يعني في الأغلب أنه سوف يخدش سطح فاسيرنو.
النيوترينوات هي الجسيمات الوحيدة المعروفة بأن التجارب الكبيرة في مصادم الجسيمات لا تستطيع الكشف عنها مباشرةً، ويُعد الكشف عنها في الآونة الأخيرة قفزةً عملاقةً لتقنيات مصادم الجسيمات وإظهار كفاءته العالية.
كُشف عن ستة نيوترينوات عام 2021 أُنتجت في المصادم «لسش»، وما يزال يعمل للكشف عن المزيد من البيانات حتى عام 2026، إذ طوّر العلماء تقنيات المصادم كثيرًا لجعله أكثر كفاءةً.
اقرأ أيضًا:
لماذا لا نعرف شيئًا عن الطاقة المظلمة والمادة المظلمة؟
تطوير مستشعرات جديدة للمركبات تعمل في وجود الضباب والغبار
ترجمة: هاجر أُحگى
تدقيق: منال توفيق الضللي
