Ο Βέλγος Φράνσις Χόλσεν είναι ο νικητής τουΝόμπελ Φυσικής για το 2026, με την τιμητική διάκριση να έρχεται λόγω της καθοριστικής συμβολής του στο Επιστημονικό Παρατηρητήριο Νετρίνων IceCube στην Ανταρκτική.

«Ο Φράνσις Χόλζεν συνειδητοποίησε ότι ο πάγος στον Νότιο Πόλο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση σωματιδίων γνωστών ως νετρίνα.

Το όραμά του και η επιστημονική του ηγεσία υπήρξαν θεμελιώδεις για το Παρατηρητήριο Νετρίνων IceCube – ένα κυβικό χιλιόμετρο πάγου εξοπλισμένο με αισθητήρες φωτός. Χρησιμοποιώντας το IceCube, οι ερευνητές μπορούν να ανιχνεύουν νετρίνα που προέρχονται από διεργασίες εξαιρετικά υψηλής ενέργειας στο μακρινό σύμπαν.

Τα νετρίνα βρίσκονται παντού, αλλά δεν γίνονται αισθητά. Διαπερνούν ολόκληρη τη Γη και τα σώματά μας χωρίς να το αντιλαμβανόμαστε.

Πολύ σπάνια, ένα μεμονωμένο νετρίνο αλληλεπιδρά με έναν ατομικό πυρήνα, γεγονός που επιτρέπει σε κάποιον που διαθέτει τον κατάλληλο εξοπλισμό να τα ανιχνεύσει», αναφέρεται στην ανακοίνωση της Βασιλικής Σουηδικής Ακαδημίας Επιστημών της Σουηδίας.

«Οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και καιρό ότι ο κόσμος περιέχει φυσικούς επιταχυντές σωματιδίων, οι οποίοι εκτοξεύουν σωματίδια με ενέργειες έως και ένα εκατομμύριο φορές μεγαλύτερες από αυτές που μπορούν να επιτευχθούν στα εργαστήρια της Γης.

Πολλά σχετικά με αυτές τις πηγές παραμένουν μυστήρια: τι είναι, πού βρίσκονται και ποιες είναι οι κύριες διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στο εσωτερικό τους;

Ο Φράνσις Χόλζεν παρουσίασε για πρώτη φορά το 1988 το όραμά του για την ανίχνευση νετρίνων στον Νότιο Πόλο. Όταν ένα νετρίνο συγκρούεται με έναν ατομικό πυρήνα, παράγει μια λάμψη φωτός που μπορεί να ανιχνευθεί από αισθητήρες μέσα στον διαυγή πάγο.

Ο πάγος του Νότιου Πόλου παρουσιάζει πολλά πλεονεκτήματα, καθώς είναι απαλλαγμένος από διάφορους τύπους παρεμβολών και η περιοχή είναι γεωλογικά σταθερή, χωρίς σεισμούς.

Ο Χόλζεν και η ιδέα του κέρδισαν σύντομα την υποστήριξη άλλων ερευνητών και, μόλις λίγα χρόνια αργότερα, διεξήχθησαν προκαταρκτικές δοκιμές με αισθητήρες στον πάγο», σημειώνεται στην συνέχεια.

 

 

«Τα κοσμικά νετρίνα με εξαιρετικά υψηλές ενέργειες είναι πολύ σπάνια, οπότε απαιτείται τεράστιος όγκος πάγου για την παρατήρηση επαρκούς αριθμού συγκρούσεων. Το IceCube καλύπτει ένα ολόκληρο κυβικό χιλιόμετρο και ολοκληρώθηκε το 2011.

Οι ερευνητές ανακάλυψαν σύντομα τα πρώτα νετρίνα υψηλής ενέργειας και, λίγα χρόνια αργότερα, μπόρεσαν να δημοσιεύσουν την ανακάλυψή τους σχετικά με νετρίνα που πρέπει να προέρχονται από πολύ μακριά, έξω από το ηλιακό μας σύστημα.

Η αναζήτηση των πηγών νετρίνων στο σύμπαν μπορούσε πλέον να ξεκινήσει σοβαρά», καταλήγει η ανακοίνωση.

Tι είναι τα νετρίνα υψηλής ενέργειας

Τα νετρίνα υψηλής ενέργειας είναι εξαιρετικά μικρά, ηλεκτρικά ουδέτερα σωματίδια που ταξιδεύουν σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός και μεταφέρουν πολύ μεγάλη ενέργεια.

• Δεν έχουν ηλεκτρικό φορτίο, οπότε δεν επηρεάζονται από ηλεκτρομαγνητικά πεδία.
• Αλληλεπιδρούν πολύ σπάνια με την ύλη, γι’ αυτό μπορούν να διασχίσουν τεράστιες αποστάσεις μέσα στο Σύμπαν και ακόμη και ολόκληρη τη Γη.
• Τα νετρίνα υψηλής ενέργειας προέρχονται από εξαιρετικά βίαια κοσμικά φαινόμενα, όπως υπερκαινοφανείς, ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες και πιθανώς εκρήξεις γύρω από μαύρες τρύπες.
• Επειδή είναι τόσο δύσκολο να ανιχνευθούν, χρησιμοποιούμε τεράστιους ανιχνευτές, όπως το IceCube στην Ανταρκτική.

Γιατί μας ενδιαφέρουν;

Τα νετρίνα λειτουργούν σαν «εργοστάσιο» σωματιδίων, με μόνο ένα νετρίνο, να μπορεί να φύγει σχεδόν ευθύγραμμα από την πηγή και να φτάσει στη Γη.

Έτσι, αν ανιχνευθεί ένα νετρίνο υψηλής ενέργειας, μπορούν να αντληθούν πληροφορίες για το τι συμβαίνει σε μερικά από τα πιο ακραία περιβάλλοντα του Σύμπαντος.