جایزه نوبل فیزیک به شکارچی ذرات شبح‌وار رسید
جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۶ به فرانسیس هالزن رسید؛ دانشمندی که با ساخت رصدخانه‌ای در اعماق یخ‌های قطب جنوب برای شکار ذرات شبح‌وار نوترینو، بر تمامی تردیدها نسبت به عملی بودن این طرح خط بطلان کشید.
به گزارش سایت طلا، وبگاه اِن‌پی‌آر در گزارشی آورده است:جایزه نوبل فیزیک امسال به مردی با یک رؤیا تعلق گرفت. فرانسیس هالزن (Francis Halzen) از دانشگاه ویسکانسین‌مدیسون می‌خواست یک رصدخانه زیر قطب جنوب بسازد. او خودش به کمیته نوبل گفت که در ابتدا افراد زیادی به این طرح شک داشتند. هالزن در یک ضبط آرشیوی می‌گوید: همه فکر می‌کردند این طرح جالب ، اما غیرعملی است.
رصدخانه‌ای زیر یخ
رصدخانه آیس‌کیوب (IceCube) در قطب جنوب قرار دارد. نائوکو کوراهاشی نیلسون (Naoko Kurahashi Neilson)، فیزیکدان دانشگاه درکسل و یکی از صدها پژوهشگر این طرح، درباره آنجا می‌گوید: آنجا زمین کاملاً تخت است و تا چشم کار می‌کند فقط برف سفید می‌بینی. هیچ نشانه‌ای از زندگی یا ساختمان وجود ندارد.
رصدخانه‌های معمولی برای کارشان به آسمان نیاز دارند، اما این رصدخانه بیش از یک و نیم کیلومتر زیر یخ مدفون شده است. در آن تاریکی یخ‌زده، رشته‌هایی از حسگرهای بزرگ شبیه لامپ وجود دارد.
نیلسون می‌گوید: بیش از ۵ هزار حسگر داریم که در یک مکعب یخی به ابعاد یک کیلومتر مکعب پخش شده‌اند. همین آشکارساز ماست.
شکار ذرات شبح‌وار
رصدخانه آیس‌کیوب به دنبال ذرات شبح‌واری از اعماق فضا به نام نوترینو (neutrino) است. نوترینوها بسیار کوچک‌اند و به‌ندرت با چیزی برهم‌کنش می‌کنند. بیشتر آن‌ها به صورت مستقیم از یخ عبور می‌کنند؛ اما هر چند وقت یک‌بار، یکی از آن‌ها جرقه کوچکی از نور ایجاد می‌کند. آشکارسازهای شبیه لامپ همان جرقه را ثبت می‌کنند.
فرانسیس هالزن
نیلسون می‌گوید مشکل بزرگ اینجاست: نسبت نوترینوهای فضایی به ذرات مزاحم جَو زمین، مثل نسبت یک به یک تریلیون است یعنی برای هر نوترینوی واقعی که از فضا می‌آید، حدود یک تریلیون ذره مزاحم در جَو زمین ساخته می‌شود. پس پیداکردن نوترینوی فضایی مثل پیداکردن یک سوزن در انبار کاه است.
پیداکردن نوترینوی فضایی مثل پیداکردن یک نت خاص در میان یک قطعه موسیقی شلوغ است، اما نکته جالب این است که این قطعه موسیقی واقعی است؛ دانشمندان داده‌های آشکارساز را به صدا تبدیل کرده‌اند تا بتوانند آن را بشنوند و بهتر بررسی کنند؛ به این کار صوت‌سازی داده‌ها می‌گویند.
تصویر کم‌کم واضح‌تر می‌شود
نیلسون حرفه‌اش را وقف یافتن همین نوترینوهای فضایی کرده تا بفهمد از کجا آمده‌اند. بعد از سال‌ها کار، او می‌گوید: مثل تلویزیون‌های قدیمی است که وقتی آنتن نداشتند، فقط برفک نشان می‌دادند. فکر می‌کردید چیزی می‌بینید، اما واقعاً چیزی معلوم نبود. تصویر ما از نوترینوها هم هنوز همین‌قدر مبهم است.
اما تصویر کم‌کم واضح‌تر می‌شود. ارین او سالیوان (Erin O'Sullivan)، سخنگوی آیس‌کیوب و استاد دانشگاه اوپسالا در سوئد، می‌گوید: آیس‌کیوب منابع این نوترینوها را یکی پس از دیگری پیدا می‌کند.
او می‌گوید: اولین مورد در سال ۲۰۱۷ میلادی بود. نوترینویی دیدیم که از جهت یک بلازار (یک سیاه‌چاله بسیار پرجرم) آمده بود. بعضی دیگر از جایی در کهکشان خودمان آمده بودند. همه ای‌نها به لطف فرانسیس هالزن است که رؤیای بزرگی در سر داشت و دیگران را هم با خود همراه کرد. حالا ۴۵۰ پژوهشگر از ۱۴ کشور همراه او جشن می‌گیرند.
هنوز کارهای زیادی مانده، اما برای دانشمندانی که روی آیس‌کیوب کار می‌کنند، دریافت جایزه نوبل فیزیک دستاورد بزرگی بود.
جمع‌بندی
جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۶ به فرانسیس هالزن رسید؛ دانشمندی که با ساخت رصدخانه آیس‌کیوب در زیر یخ‌های قطب جنوب، راهی تازه برای شکار نوترینوها و فهمیدن منابع آن‌ها در اعماق فضا باز کرد. طرح وی که در ابتدا غیرعملی به نظر می‌رسید، حالا به یکی از مهم‌ترین ابزارهای اخترفیزیک تبدیل شده است.
