در‌ جستجوی اعماق دریا

در اعماق دریای مدیترانه، تلسکوپی قدرتمند کار گذاشته شده است که دانشمندان به آنچه که در آینده با آن انجام می‌دهند و نتایجی که به دست خواهند آورد امیدهای زیادی بسته‌اند. هدف اصلی از این پروژه بزرگ و هیجان‌انگیز تنها یک چیز است: مطالعه نوترینو. نوترینو ذره‌ای بنیادین است که دانشمندان امیدوارند با مطالعه دقیق آن از بزرگ‌ترین رازهای کیهان‌شناسی ازجمله سیاهچاله‌ها و ابرنواخترها پرده بردارند. این تلسکوپ که از آن به عنوان یک تلسکوپ غیرعادی یاد می‌شود، در اعماق دریای مدیترانه و در نزدیکی سواحل تولون فرانسه قرار گرفته است. در این نقطه از زمین، دیدن محیط اطراف عملا غیرممکن است، چون خبری از پرتوهای خورشیدی نیست و برای این کار به نورافکن‌های قدرتمند نیاز است. این تلسکوپ ANTARES نام دارد و به وسیله خیره شدن به اعماق سیاهی به دانشمندان در مطالعه دقیق ناشناخته‌های کیهان کمک می‌کند، اما نکته‌ای که موجب شده تا بسیاری این تلسکوپ را دستگاهی عجیب در نظر بگیرند این است که به جای خیره شدن به اعماق کیهان به پایین خیره می‌شود. ردیاب‌های این تلسکوپ همواره به سمت مرکز زمین قرار داشته و در جستجو و تصویربرداری از ذرات بسیار ریز و مرموزی موسوم به نوترینو هستند. عقیده بر این است که با مطالعه داده‌هایی که از این طریق به دست می‌آید می‌توان به چشم‌انداز جدیدی درخصوص برخی از پیچیده‌ترین رویدادها در عالم دست یافت.
کد خبر: ۳۳۲۵۴۱

نوترینوها در حقیقت ذراتی هستند با نیروی تخریب‌ خیره‌کننده که با سرعت بسیار زیادی از درون هر چیزی حتی دیوار، صخره‌های کوهستانی، سیارات و ستارگان عبور می‌کنند، گویی که چیزی بر سر راهشان وجود ندارد و دقیقا به همین خاطر است که اخترشناسان تا این حد به مطالعه آنها علاقه‌مند هستند. اکنون یک پرسش اساسی مطرح می‌شود: چگونه نوترینوها می‌توانند این گونه در محیط سیر کنند، اما دیگر ذرات چنین امکانی را ندارد؟ برخلاف بیشتر ذرات، نوترینوها نه‌تنها بی‌بار هستند بلکه هیچ توده‌ای نیز ندارند. از این رو نیروهای الکترومغناطیسی نیز نمی‌توانند در مسیر نوری آنها خللی ایجاد کنند و تنها این جاذبه است که تاثیر بسیار جزیی بر آنها می‌گذارد. این به آن معناست که نوترینوها به ندرت با سایر ذراتی که در عالم و در مسیر حرکتشان به سمت زمین وجود دارند فعل و انفعالی برقرار می‌کنند.

دانشمندان پاسخ معمای سیاهچاله‌ها و ابرنواخترها را در اعماق دریای مدیترانه با مجموعه‌ای از ردیاب‌ها و دوربین‌های بسیار حساس جستجو می‌کنند

مطالعات نشان می‌دهند تنها یک ذره از هر 10 میلیارد ذره نوترینو در مسیر حرکت خود به سمت زمین با ذرات دیگری نظیر پروتون‌ها یا نوترون‌ها برخورد می‌کنند و این در حالی است که سایر ذرات به مسیر خود ادامه می‌دهند، اما نکته جالب توجه در همین برخوردهای نادر است. محققان می‌گویند همین برخوردهای بسیار نادر حرف‌های زیادی برای گفتن دارند. هنگامی که یک نوترینو با ذره دیگری برخورد می‌کند ـ به عنوان مثال در هسته یک اتم ـ ویژگی‌‌های خود را نمایان می‌سازد. این مشخصه‌ها شامل جهت حرکت و جایی که از آن آمده است هستند و دانشمندان می‌توانند از این سرنخ‌ها برای تشخیص این که کجا و چگونه تولید شده و در مسیر حرکت خود به سمت زمین چه موانعی پیش روی داشته‌اند استفاده کنند.

نوترینوها از کجا می‌آیند؟

این ذرات در خلال بروز حوادث و پدیده‌های قدرتمندی در کیهان نظیر ابرنواخترها یا فعالیت سیاهچاله‌ها رها می‌شوند. با این حال وجود انبوهی از موانع و همچنین جاذبه سیاره‌ای که در مسیر حرکت نور تولید شده از این پدیده‌ها وجود دارد موجب می‌شود تا سطح درک مستقیم دانشمندان از پدیده‌های مرموزی همچون سیاهچاله‌ها و ابرنواخترها بسیار محدود باشد، اما جای خوشبختی دارد که نوترینوها می‌توانند به زمین برسند. آنها به کیهان‌شناسان در دستیابی به سرنخ‌های مطمئن درباره اساس پیدایش کیهان و پدیده‌هایی نظیر سیاهچاله‌ها کمک زیادی می‌کنند. اخترشناسان به آنها به عنوان مسافرانی نگاه می‌کنند که انبوهی از اطلاعات ارزشمند را به همراه خود به زمین آورده‌اند.

در زیر دریای مدیترانه چه خبر است؟

سطح آبی دریای مدیترانه همواره آرام و کم‌تحرک است، اما در زیر آن و در بخشی که به سواحل فرانسه نزدیک است اوضاع فرق می‌کند. در اینجا تلسکوپ آنتارس با مجموعه‌ای از ردیاب‌ها و دوربین‌های بسیار حساس تمامی برخوردهایی که میان نوترینوها و سایر ذرات صورت می‌گیرد را زیر نظر داشته و از آنها مجموعه ارزشمندی از داده‌ها را جمع‌آوری و ثبت می‌کنند. بخش اصلی این مجموعه تلسکوپی شامل 900 ردیاب است. البته اسکلت اصلی این تلسکوپ را 12 کابل قوی تشکیل می‌دهد که به صورت عمودی در آب قرار گرفته‌اند. هر یک از این کابل‌ها به 25 سطح مختلف تقسیم شده است و در هر بخش از 3 دوربین بسیار حساس استفاده شده که نور بسیار ضعیف تولید شده در حین برخورد نوترینوها با سایر ذرات محیطی را ثبت و جمع‌آوری می‌کنند. این دوربین‌ها در نقش ردیاب‌های بسیار حساس و دقیقی عمل می‌کنند که با استفاده از کابلی به طول حدودا 38 کیلومتر به ساحل متصل شده‌اند.

ماموریتی دیگر

در اعماق دریای مدیترانه انبوهی از موجودات دریایی زندگی می‌کنند که بشر یا آنها را نشناخته یا درک بسیار محدودی از آنها دارد. بسیاری از این موجودات نورهای مختلفی از خود تولید می‌کنند که همواره برای زیست‌شناسان هیجان‌انگیز بوده است. محققانی که در پروژه تلسکوپ آنتارس کار می‌کنند برای شناخت هر چه بهتر این موجودات استفاده از این تلسکوپ را انتخابی مناسب می‌دانند. این تلسکوپ به جهت برخورداری از مجموعه بزرگی از دوربین‌های بسیار حساس می‌تواند فلش‌های نوری بسیار ضعیف تولید شده به وسیله این موجودات را نیز شناسایی و داده‌های ارزشمندی درخصوص آنها ثبت کند، اما در سال 2006 اتفاق جالب‌توجهی روی داد. دانشمندانی که در پروژه تلسکوپ آنتارس مشغول به فعالیت بودند ناگهان متوجه منبع نوری در اعماق دریا شدند که نه‌تنها قطع نشده بلکه برای مدت طولانی نیز نورافشانی می‌کرد. آنها از یکی از شناخته‌شده‌ترین زیست‌شناسان دانشگاه مدیترانه در فرانسه یعنی کریستیان تامبورینی درخواست کردند تا راز این منبع نوری را فاش کنند. این محقق پس از بررسی‌های طولانی متوجه شد این منبع نوری به زنجیره‌ای از باکتری‌های نورافشان مربوط می‌شود که در آب زندگی کرده و نوری تولید می‌کنند که در اعماق تاریک دریا به خوبی دیده می‌شود. با گذشت یک سال از آن رویداد دانشمندان به تدریج متوجه شدند منبع نوری باکتریایی به تدریج ضعیف شده است، به طوری که اندازه‌گیری‌های دقیق نشان می‌داد شدت نور با گذشت یک سال به یک‌دهم شدت مشاهده منبع نوری در یک سال پیش از آن رسیده است. با توجه به این موضوع شگفت‌انگیز هم اکنون گروهی از زیست‌شناسان مشغول بررسی این پدیده شده‌اند. آنها از ابزارهای بسیار حساسی نظیر سیستم‌های اندازه‌گیری دما و فشار آب استفاده می‌کنند که در مجموعه تلسکوپ آنتارس نصب شده است. به عقیده دانشمندان پروژه تلسکوپ آنتارس نه‌تنها به کیهان‌شناسان در دستیابی به درک بهتر از پدیده‌های کمتر شناخته‌شده‌ای نظیر سیاهچاله‌ها کمک می‌کند بلکه در افزایش دامنه درک زیست‌شناسان از گونه‌های ناشناخته اعماق دریای مدیترانه نیز نقش قابل توجهی ایفا می‌کند.

مهدی کیا

منبع:‌ Scienceillustrated

newsQrCode
ارسال نظرات در انتظار بررسی: ۰ انتشار یافته: ۰

نیازمندی ها