Τι κοινό έχουν οι κοσμικές ακτίνες με τα κοσμικά νετρίνα;
Δεν έχουν παρατηρηθεί ακόμα άμεσα οι επακριβείς αστροφυσικές πηγές
νετρίνων αλλά η ύπαρξή τους συνδέεται άμεσα από τις ιδιότητες
των κοσμικών ακτίνων (δείτε εδώ σχετικά) (cosmic-rays), οι οποίες είναι
σωματίδια (θραύσματα πυρήνων που διατρέχουν το σύμπαν με ιλιγγιώδεις
ταχύτητες και ενέργειες). Οι περισσότερες κοσμικές ακτίνες είναι
πρωτόνια, με κάποια πρόσμιξη βαρύτερων πυρήνων. Ξεκινούν από μικρές
ενέργειες και είναι σωματίδια που προέρχονται από την δραστηριότητα
του ήλιου μας αλλά υπάρχουν και αυτά τα σωματίδια που έχουν εξαιρετικά
υψηλές ενέργειες, με τιμές που υπερβαίνουν τα 10 εις την 20
ηλεκτρονιοβόλτς και προέρχονται από τον Γαλαξία μας αλλά και έξω
από αυτόν! Για να καταλάβετε την ενέργεια αυτή σε πιο ‘χειροπιαστά”
πλαίσια: Φανταστείτε, ένα σωματίδιο στο μέγεθος μιας μπάλας τένις να
έρχεται κατά πάνω σας με μια ταχύτητα 160 χμ/ώρα και παραπάνω…
Οι κοσμικές ακτίνες με τα νετρίνα συνδέονται ως εξής:
Όποια και αν είναι η πηγή τους, είναι σαφές στους αστροφυσικούς ότι
η επιτάχυνση πρωτονίων στο διάστημα, σε πολύ υψηλές ενέργειες είναι
σχεδόν σίγουρο ότι θα δημιουργήσει και μια μεγάλη συσχετισμένη ροή
δευτερόντων φωτο-παραγόμενων πυρήνων, οι οποίοι αποσυντίθενται
για να παράγουν ακτίνες γάμμα και, το ζητούμενό μας: νετρίνα! Οπότε
όταν παρατηρούνται πρωτόνια πολύ υψηλής ενέργειας τότε αυτόματα ξέρουμε
ότι πρέπει να υπάρχουν και νετρίνα από την ίδια ή κοντά στην αστροφυσική
πηγή.
Καταλαβαίνουμε λοιπόν ότι η αστρονομία των νετρίνων προσφέρει τη
δυνατότητα παρατήρησης πηγών των πιο ενεργητικών αστροφυσικών
φαινομένων στα πέρατα του διαστήματος. Μας παρέχει τα πλαίσια για
περαιτέρω μελέτες των κοσμικών ακτίνων, των ιδιοτήτων του ίδιου του
νετρίνο (πχ. ταλαντώσεις) και επιπλέον μπορεί να ρίξει φως σε αινιγματικές
αλλά συνάμα συναρπαστικές θεωρίες κοσμολογίας όπως αυτή του υπερ-
συμμετρικού χώρου και της ύπαρξης της σκοτεινής ύλης στο σύμπαν.
Το μειονέκτημα της αστρονομίας των νετρίνων, είναι οι πολύ αδύναμες
αλληλεπιδράσεις των νετρίνων με την ύλη. Αυτό υποδηλώνει ότι 1)
απαιτείται ένας εξαιρετικά μεγάλος ανιχνευτής/τηλεσκόπιο νετρίνων
και 2) πολύ ύλη ενδιάμεσα για να αλληλεπιδράσει το νετρίνο με αυτή,
όσο είναι δυνατόν. Για να γίνει δυνατό κάτι τέτοιο σκεφτήκαμε ο,τι και η
ίδια η Γη (το υπέδαφος της, ο πάγος, η θάλασσα) μπορεί να χρησιμοποιηθεί
ως …φίλτρο για να επιτύχουμε επιπλέον και μια καλή απόρριψη υποβάθρου
και φιλτράρισμα άλλων σωματιδίων που την κατακλύζουν.
Κάτι τέτοιο γίνεται λοιπόν όταν ένας τεράστιος ανιχνευτής νετρίνων
τοποθετηθεί πχ. στο πυθμένα της θάλασσας (δείτε σχετικά
εδώ: (ANTARES/KM3NeT), βαθιά στον πάγο της ανταρκτικής (σύνδεσμος
εδώ: IceCube), ή μέσα στο υπέδαφος (δείτε και εδώ: Super-Kamiokande).
Με αυτό το “φιλτράρισμα” μπορεί να παρατηρηθεί μια επαρκής ροή
των χρήσιμων αλλά και αινιγματικών αυτών αγγελιοφόρων από τα
πέρατα του σύμπαντος. Το κυνήγι τους συνεχίζεται… γιατί τα
https://www.facebook.com/Aratosastronomy/
60