الملخص:
قررت الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم منح جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2026 إلى فرانسيس هالزن تقديرًا لمساهماته الحاسمة في مرصد آيس كيوب للنيوترينو واكتشاف النيوترينوات عالية الطاقة من مصادر فيزيائية فلكية.
أدرك فرانسيس هالزن أنه يمكن استخدام الجليد في القطب الجنوبي لتتبع الجسيمات التي تسمى النيوترينوات. تعتبر أفكاره وقيادته الأكاديمية الأساس الأساسي لإنشاء مرصد IceCube Neutrino. يحتوي المرصد على أجهزة استشعار للضوء منتشرة على مساحة كيلومتر مكعب من الجليد. وباستخدام كاشف IceCube، يستطيع الباحثون التقاط النيوترينوات الناتجة عن النشاط عالي الطاقة في الكون البعيد.
توجد النيوترينوات في كل مكان ولكن من الصعب اكتشافها. يمكنهم المرور عبر الأرض ومن خلال أجسادنا دون أن نلاحظ. فقط في حالات نادرة للغاية تتفاعل النيوترينوات الفردية مع النوى الذرية، ومن الممكن اكتشافها باستخدام المعدات المناسبة.
لقد عرف العلماء منذ زمن طويل أن هناك مصادر طبيعية للجسيمات عالية الطاقة في الكون، والتي يمكن أن تنبعث منها جسيمات تصل طاقتها إلى مليون مرة من الطاقة التي يمكن الحصول عليها في المختبرات على الأرض. لا يزال هناك الكثير من الألغاز حول مصادر الجسيمات هذه: ما هي، وأين تقع، وما هي العمليات الفيزيائية الأساسية داخلها؟
تولد النيوترينوات ذات الطاقة العالية جدًا في نفس البيئة الكونية مثل الجسيمات الأخرى. ولكن على عكس الجسيمات الأخرى، فإن النيوترينوات لا تغير اتجاهها أو تفقد الطاقة عندما تصل إلى الأرض. وهذا يعني أنه يمكن أن يوفر معلومات لا يمكن الحصول عليها بطرق المراقبة الأخرى.
اقترح فرانسيس هالزن لأول مرة فكرة التقاط النيوترينوات في القارة القطبية الجنوبية في عام 1988. عندما تصطدم النيوترينوات بالنوى الذرية، فإنها تخلق ومضات من الضوء يمكن التقاطها بواسطة أجهزة استشعار داخل الجليد الجليدي البكر. يتمتع الجليد في القطب الجنوبي بالعديد من المزايا: فهو محصن تقريبًا ضد التداخل من جميع أنواع الإشارات، وهو مستقر جيولوجيًا، ولا يتعرض لأي زلازل. وسرعان ما اكتسبت فكرة هالزن الدعم من باحثين آخرين، وبعد سنوات قليلة فقط، أجرى فريق البحث اختبارات أولية للمستشعر الموجود في الجليد.
يعد عدد النيوترينوات الكونية ذات الطاقة العالية جدًا نادرًا للغاية، لذلك هناك حاجة إلى حجم ضخم من الجليد لمراقبة ما يكفي من أحداث الاصطدام. تم بناء كاشف IceCube في عام 2011 ويغطي كيلومترًا مكعبًا واحدًا من الجليد. وسرعان ما اكتشف الباحثون الدفعة الأولى من النيوترينوات عالية الطاقة؛ وبعد بضع سنوات، نشروا نتائج تؤكد أن النيوترينوات المكتشفة نشأت من الفضاء البعيد خارج النظام الشمسي. وهكذا بدأت البشرية رسميا استكشاف مصدر النيوترينوات في الكون.
قال مارك بيرس، رئيس لجنة نوبل للفيزياء: "قاد فرانسيس هالزن فريقًا دوليًا من الباحثين العلميين والمهندسين لبناء جهاز الكشف المتميز هذا للبشرية. وقد فتحت إصراره ورؤيته العلمية نوعًا جديدًا من علم الفلك."
ستساعد إشارات تفاعل النيوترينو التي يواصل آيس كيوب جمعها الباحثين على فهم البيئة الكونية العنيفة التي تنتج نيوترينوات عالية الطاقة، وقد تكتشف أيضًا ظواهر كونية غير معروفة سابقًا.
التعليقات