อนุภาคพลังงานสูงที่น่ากลัวจากนอกระบบสุริยะถูกขัดขวางเป็นครั้งแรกโดยการทดลองขนาดยักษ์ที่ฝังอยู่ใต้น้ำแข็งแอนตาร์กติก การพบเห็นอนุภาคที่เรียกว่านิวตริโน เป็นก้าวสำคัญในการระบุปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ลึกลับที่เหวี่ยงอนุภาคย่อยของอะตอมไปทั่วทั้งจักรวาลด้วยความเร็วที่ไม่ธรรมดา
นิวตริโนเป็นเครื่องมือที่น่าสนใจสำหรับการสำรวจจักรวาล อนุภาคขนาดเล็กไม่มีประจุและแทบไม่มีปฏิสัมพันธ์กับสสาร ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถติดตามเส้นทางตรงกลับไปยังแหล่งกำเนิดได้ อย่างไรก็ตาม ความเฉื่อยของนิวตริโนยังทำให้ตรวจจับได้ยาก นักวิทยาศาสตร์มั่นใจว่านิวตริโนจากต่างดาวที่บรรจุพลังงานมากกว่าอนุภาคจากเครื่องเร่งอนุภาคที่มนุษย์สร้างขึ้นจะพัดพาโลกอย่างต่อเนื่อง ซึ่งอาจชี้ไปที่วัตถุที่มีความรุนแรงที่สุดในจักรวาล แต่จนถึงขณะนี้ นักวิจัยสามารถตรวจจับได้เพียงนิวตริโนที่ค่อนข้างอ่อนแอซึ่งไหลมาจากชั้นบรรยากาศ ดวงอาทิตย์ และซูเปอร์โนวาปี 1987
นักฟิสิกส์ตั้งความหวังไว้ ที่ IceCube
ซึ่งเป็นเครื่องตรวจจับนิวตริโนจำนวนมากที่ถูกฝังลึกถึง 2.5 กิโลเมตรใต้พื้นผิวของแผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติกใกล้กับขั้วโลกใต้ เมื่อมองถึงการยุติความคับข้องใจหลายทศวรรษ เริ่มตั้งแต่เดือนพฤษภาคม 2010 เซ็นเซอร์วัดแสงมากกว่า 5,000 ตัวที่ฝังอยู่ในปริมาตรเทียบเท่ากับสระว่ายน้ำขนาดโอลิมปิก 400,000 สระได้มองหาแสงวาบเล็กน้อยซึ่งบ่งชี้ว่านิวตริโนได้กระทบอะตอมภายในส่วนลึกของน้ำแข็ง
ตอนนี้ความเพียรของนักฟิสิกส์ได้รับผลตอบแทนแล้ว ในช่วงสองปีแรกของการดำเนินการ IceCube จับนิวตริโนพลังงานสูง 28 ตัว ซึ่งรวมถึง 8 นิวตริโนที่มีพลังงานสูงที่สุดเท่าที่เคยตรวจพบนักวิจัยรายงานในวารสาร Science 22 พ.ย. นักวิจัยได้กรองนิวตริโนประมาณ 200,000 นิวตริโนที่มาจากชั้นบรรยากาศ ซึ่งส่วนใหญ่มีพลังงานต่ำกว่าและมีอนุภาคอื่นๆ โปรยปรายลงมา เพื่อยืนยันว่า 28 ตัวนี้กำเนิดจากที่ไกลออกไปในปีแสง นาธาน ไวท์ฮอร์น
ผู้ร่วมวิจัยและนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสัน กล่าวว่า “ไม่มีสิ่งใดในระบบสุริยะที่ควรผลิตสิ่งเหล่านี้
นิวตริโนที่มีความเร็วมากที่สุด 2 อนุภาค ซึ่งมีชื่อเล่นว่าเบิร์ตและเออร์นี่ เมื่อมีการประกาศเมื่อเดือนเมษายนที่ผ่านมา ได้พุ่งชนน้ำแข็งด้วยพลังงานมากกว่า 1 ล้านล้านอิเล็กตรอนโวลต์ นั่นคือพลังงานประมาณ 150 เท่าของโปรตอนแต่ละตัวที่ส่งเสียงหวือรอบ Large Hadron Collider ซึ่งเป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่ทรงพลังที่สุดในโลก (ตามธรรมเนียมของเบิร์ตและเออร์นี่ อีก 26 นิวตริโนยังได้รับชื่อ Muppet รวมถึง Mr. Snuffleupagus และ Dr. Strangepork) แม้แต่นิวตริโน 28 ตัวที่เฉื่อยที่สุดซึ่งบรรจุพลังงานประมาณหนึ่งล้านเท่าของพลังงานจากปี 1987 ซุปเปอร์โนวา “เป็นงานที่ดีมาก” Kate Scholberg นักฟิสิกส์อนุภาคจาก Duke University ที่ไม่เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าว “มันนานมาแล้ว”
ฟิสิกส์บนน้ำแข็ง นักวิทยาศาสตร์วางเครื่องตรวจจับแสง IceCube ผ่านรูเจาะในน้ำแข็งแอนตาร์กติก เครื่องตรวจจับมากกว่า 5,000 เครื่องที่จัดเรียงอยู่ใน 86 รูสามารถระบุนิวตริโนที่กระทบภายในลูกบาศก์กิโลเมตรของน้ำแข็ง
ได้รับความอนุเคราะห์จาก JIM HAUGEN, ICECUBE / NSF
ขั้นตอนต่อไป Whitehorn กล่าวคือการใช้นิวตริโนเพื่อไขปริศนาลึกลับของจักรวาลที่มีมายาวนาน นักดาราศาสตร์ได้ตรวจพบโปรตอน อิเล็กตรอน และอนุภาคที่มีประจุอื่นๆ ที่เดินทางมาจากอวกาศด้วยความเร็วมหาศาลเป็นเวลาหลายทศวรรษ ยังไม่มีใครรู้ว่าวัตถุหรือเหตุการณ์ใดสามารถเร่งอนุภาคให้กลายเป็นพลังงานเหล่านั้นได้ อนุภาคที่มีประจุไม่ได้ชี้ไปที่แหล่งกำเนิดเพราะถูกเบี่ยงเบนโดยสนามแม่เหล็ก แต่สามารถสลายตัวเป็นนิวตริโนซึ่งเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงได้ นั่นหมายความว่านิวตริโนที่เข้ามาซึ่งรวบรวมโดย IceCube ในที่สุดก็สามารถเปิดเผยเครื่องเร่งอนุภาคที่ทรงพลังอย่างน่าทึ่งของจักรวาล ซึ่งอาจเป็นหลุมดำมวลมหาศาล การระเบิดของดาวฤกษ์อย่างหายนะหรือวัตถุรุนแรงที่ไม่รู้จัก
จนถึงขณะนี้ 28 นิวตริโนที่ตรวจพบนั้นมาจากทุกทิศทุกทาง Whitehorn กล่าว โดยสังเกตว่าอนุภาคบางตัวเข้าใกล้จากซีกโลกเหนือและเดินทางผ่านภายในโลกก่อนที่จะกระทบกับน้ำแข็ง แต่ในที่สุดข้อมูลเพิ่มเติมอาจชี้ไปยังพื้นที่ของท้องฟ้าเป็นแหล่งข้อมูลหลัก นอกจากนี้ นิวตริโนยังมีอยู่ 3 แบบหรือรสที่บอกเบาะแสที่มาของอนุภาค ข้อมูลเบื้องต้นยืนยันว่า IceCube จับรสชาตินิวทริโนทั้งสามรสชาติ ขณะนี้นักวิจัยกำลังยุ่งอยู่กับการวิเคราะห์ข้อมูลครึ่งปีสุดท้ายที่ไม่ครอบคลุมในการศึกษาทางวิทยาศาสตร์
credit : picocanyonelementary.com crealyd.net stopcornyn.com austinyouthempowerment.org rudeliberty.com howtobecomeabountyhunter.net riwenfanyi.org d0ggystyle.com familytaxpayers.net mylittlefunny.com
