آنها همه جا هستند، اما هیچوقت نمیبینی شان.
درست همین حالا تریلیونها از آنها هرثانیه از میان شما عبور میکنند،
اما آنها را حس نمیکنی.
این ذرات شبح گونه نوترینو نام دارند و اگر بتوانیم آنها را بگیریم،
به ما از دوردستها خبر میدهند
و سخت ترین محیطهایی که در جهان وجود دارند.
نوترینوها ذراتی بنیادی هستند،
یعنی مانند اتمها قابل تقسیم به ذرات دیگری نیستند.
ذرات بنیادی کوچکترین ذرات شناخته شده
از هرچیزی در جهان هستند،
و نوترینوها یکی از کوچکترین آنهاست.
یک میلیون بار کوچکتراز یک الکترون،
نوترینوها بسادگی از میان ماده رد میشوند، و میدانهای مغناطیسی رویشان اثر ندارد.
در واقع، به سختی با هرچیزی تعامل میکنند.
و این یعنی میتوانند کل جهان را در یک خط مستقیم سفر کنند
برای میلیونها یا حتی میلیاردها سال،
و در این مدت اطلاعاتی از اینکه از کجا میآیند را با خود حمل می کنند.
اما آنها از کجا میآیند؟
تقریبا از همه جا.
در بدن شما از تلاشی رادیواکتیو پتاسیم تولید میشوند.
اشعههای کیهانی که به جو زمین برخورد میکند
رگباری از آنها ایجاد میکند.
توسط فعالیتهای هستهای درون خورشید
و تلاشی مواد رادیو اکتیو داخل زمین تولید می شوند.
و ما آنها را در راکتورهای هستهای
و شتاب دهنده های ذرات تولید میکنیم.
اما پر انرژی ترین نوترینوها در دورترین نقاط فضا متولد میشوند
در محلهایی که چیز زیادی در بارهشان نمیدانیم.
چیزهایی در اون دورها، شاید سیاه چاله های عظیم،
یا یک مولد کیهانی که هنوز کشف نشده،
اشعههای کیهانی را تا انرژیهایی یک میلیون بار بیشتر
از هرچیزی که شتاب دهندههای ما تولید میکنند میرساند.
این اشعههای کیهانی، که بیشترشان پروتونها هستند،
به شدت با ماده و تشعشعات اطراف آن واکنش میکنند،
و نوترینوهای پر انرژی ایجاد میکنند،
که مانند خرده نانهای کیهانی اتنقال می یابند
که میتوانیم محل
و وضعیت درونی قدرتمندترین موتورهای کیهانی را بفهمیم.
و این درصورتی است که بتوانیم آنها را بگیریم.
تعامل محدود نوترینوها با دیگر مواد
از آنها پیام آورانی بسیارمناسب میسازد،
اما در عین حال آشکار سازیشان را هم سخت میکند.
یک راه آن قرار دادن مقدار عظیمی مواد شفاف در مسیرشان
و منتظر شدن برای
آنکه در برخورد با هسته یک اتم دیده شوند.
این چیزی است که در آیسکیوب قطب جنوب اتفاق میافتد،
بزرگترین تلسکوپ نوترینویی جهان.
درون یک کیلومتر مکعب از یخ برپا شده
که بخاطر فشار ناشی از
هزاران سال جمع شدن یخ و برف خالص،
تا حد یکی از شفاف ترین مواد جامد روی زمین رسیده است.
و اگرچه دارای ۵٫۰۰۰ آشکار ساز است که توسط سوراخهایی ثابت شدهاند،
بیشتر نوترینوهای کیهانی از میان آیسکیوب بدون هیچ نشانهای رد می شوند.
اما حدودا ده بار در سال،
یک نوترینو پرانرژی با یک مولکول یخ برخورد میکند،
و جرقههایی از ذرات ریز اتمی را پراکنده میسازد
که سریعتر از نور در یخ حرکت میکند.
همانطوری که یک هواپیمای جت مافوق صوت در سرعت های بالاتر از صوت
دیوار صوتی را میشکند،
این ذرات فوق نورانی در پشت خود مخروطی از نور آبی بجا میگذارند،
گونهای از دیوار فوتونی.
این نور در میان آیسکیوب پخش می شود،
و به تعدادی از آشکارسازها که یک مایل زیر یخ قرار دارند برخورد میکند.
لولههای تشدید کننده نور سیگنال را تقویت میکنند،
که شامل اطلاعاتی درباره مسیر و انرژی ذرات است.
این اطلاعات به اخترفیزیکدانان سراسر جهان ارسال میشود
که به دنبال الگوی نور هستند
به دنبال نشانههایی از نوترینوهایی که آنها را تولید کردهاند.
این برخوردهای پر انرژی آنقدر کمیابند
که داشمندان آیسکیوب برای هرکدام نامی انتخاب میکنند،
مثل "بیگ بیرد" یا دکتر "استرنج پورک".
آیسکیوب تا کنون
پر انرژی ترین نوترینویی که تا کنون شناسایی شده را دیده است.
نوترینوهایی که شناسایی میشوند نهایتا برای ما منشا اشعه کیهانی را مشخص میکنند
و اینکه چطور به این حد از انرژی رسیدهاند.
نور، از مادون قرمز، تا اشعه ایکس و تشعشع گاما،
برای ما تصاویر فزایندهی پر انرژی
و مداوما شگفت آور از جهان را ایجاد کرده.
اکنون در طلوع عصر اخترشناسی نوترینویی هستیم،
و نمیدانیم که چه اسراری را آیسکیوب
یا دیگر تلسکوپهای نوترینویی
ازقویترین و پرانرژیترین پدیدههای جهان برایمان آشکار خواهند کرد.