نوبل فیزیک ۲۰۲۶ به کاشف نوترینوهای کیهانی رسید

گروه علمی و فناوری برنا/ فرانسیس هالزن به‌عنوان یکی از برندگان جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۶ میلادی معرفی شد، دانشمندی که به پاس مشارکت‌های تعیین‌کننده در توسعه و فعالیت رصدخانه نوترینویی آیس‌کیوب (IceCube) و کشف نوترینو‌های پرانرژی با منشأ اخترفیزیکی مورد تقدیر قرار گرفته است.

پژوهش‌های هالزن پنجره‌ای تازه به سوی شناخت نوترینو‌ها گشوده است. این ذرات بنیادی بسیار ریز و مرموزی از اعماق فضا به زمین می‌رسند و اطلاعات ارزشمندی درباره پدیده‌های پرانرژی و دوردست کیهان در اختیار دانشمندان قرار می‌دهند.

دانشمندی که از یخ‌های قطب جنوب برای رصد کیهان استفاده کرد

فرانسیس هالزن متولد سال ۱۹۴۴ در بلژیک، فیزیکدان ذرات و استاد برجسته هیلدیل و گرگوری برایت در دانشگاه ویسکانسین مدیسن است. او همچنین مدیریت موسسه فیزیک ذرات بنیادی این دانشگاه را بر عهده دارد.

هالزن پژوهشگر اصلی رصدخانه نوترینویی آیس‌کیوب در ایستگاه قطب جنوب آموندسن اسکات در جنوبگان است. این رصدخانه از سال ۲۰۱۰ فعالیت خود را آغاز کرده و به‌عنوان بزرگ‌ترین آشکارساز نوترینو در جهان شناخته می‌شود.

ایده اصلی این پروژه بر استفاده از حجم عظیم یخ‌های قطب جنوب برای شناسایی نوترینو‌ها استوار است. نوترینو‌ها ذراتی بسیار کم‌جرم و فاقد بار الکتریکی هستند که به‌دلیل برهم‌کنش بسیار ضعیف با ماده به‌سادگی از میان مواد مختلف عبور می‌کنند و شناسایی آنها یکی از چالش‌های مهم فیزیک ذرات به شمار می‌رود.

هالزن با بهره‌گیری از یخ‌های عمیق و شفاف جنوبگان زمینه ایجاد روشی کاملا جدید برای آشکارسازی این ذرات را فراهم کرد. نتیجه این ایده شکل‌گیری رصدخانه آیس‌کیوب بود؛ سامانه‌ای عظیم که در اعماق یخ‌های قطب جنوب مستقر شده و برای شناسایی نوترینو‌هایی که از نقاط دوردست کیهان به زمین می‌رسند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تولد نوعی جدید از اخترشناسی

اهمیت فعالیت‌های هالزن تنها به ساخت یک آشکارساز نوترینو محدود نمی‌شود. او از بنیانگذاران نوعی کاملا نوین از اخترشناسی محسوب می‌شود که در آن به جای تکیه صرف بر نور و امواج الکترومغناطیسی از نوترینو‌ها برای مطالعه کیهان استفاده می‌شود.

نوترینو‌های پرانرژی می‌توانند از برخی از شدیدترین و پرانرژی‌ترین رویداد‌های کیهانی سرچشمه بگیرند و برخلاف نور، در مسیر حرکت خود کمتر تحت تاثیر میدان‌های مغناطیسی و ماده قرار می‌گیرند. از این رو، شناسایی آنها می‌تواند اطلاعات مستقیمی درباره منشا و سازوکار برخی پدیده‌های دوردست کیهانی ارائه کند.

رصدخانه آیس‌کیوب با شناسایی این ذرات امکان مطالعه کیهان از زاویه‌ای متفاوت را فراهم کرده است، رویکردی که مرز‌های اخترشناسی را فراتر از رصد نور و سایر تابش‌های الکترومغناطیسی گسترش داده است.

آیس‌کیوب بزرگ‌ترین آشکارساز نوترینو در جهان

رصدخانه نوترینویی آیس‌کیوب در ایستگاه قطب جنوب آموندسن اسکات در جنوبگان قرار دارد و از شبکه‌ای از آشکارساز‌ها در حجم عظیمی از یخ تشکیل شده است.

این آشکارساز‌ها هنگام برهم‌کنش نوترینو‌ها با ماده، آثار ناشی از این برهم‌کنش‌ها را ثبت می‌کنند. دانشمندان با تحلیل این داده‌ها می‌توانند مسیر، انرژی و جهت حرکت نوترینو‌ها را بررسی کرده و سرنخ‌هایی درباره منابع کیهانی آنها به دست آورند.

از کشف نوترینو تا شناخت عمیق‌تر کیهان

دستاورد‌های مرتبط با آیس‌کیوب نوترینو‌ها را از ذراتی که عمدتا در مطالعات فیزیک ذرات بررسی می‌شدند به ابزاری برای مطالعه کیهان تبدیل کرده است.

اهمیت این رویکرد در آن است که نوترینو‌ها می‌توانند اطلاعاتی را از محیط‌های بسیار دور و پرانرژی به زمین منتقل کنند. بنابراین، رصد آنها به دانشمندان اجازه می‌دهد برخی از پدیده‌های کیهانی را با روشی متفاوت از روش‌های متعارف اخترشناسی بررسی کنند.

هالزن با ایده استفاده از یخ‌های قطب جنوب برای شناسایی این ذرات، در ایجاد زیرساختی نقش داشت که به یکی از مهم‌ترین ابزار‌های مطالعه نوترینو‌های پرانرژی کیهانی تبدیل شده است.

نوبل فیزیک پس از یک سال با محوریت فیزیک کوانتومی

سال گذشته نیز جان کلارک از دانشگاه کالیفرنیا مایکل دووره از دانشگاه کالیفرنیا و دانشگاه ییل و جان مارتینیس از دانشگاه کالیفرنیا جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۵ میلادی را دریافت کردند.

این سه دانشمند به دلیل کشف تونل‌زنی کوانتومی ماکروسکوپی و کوانتش انرژی در یک مدار الکتریکی به‌عنوان برندگان نوبل فیزیک معرفی شدند.

انتهای پیام/