Tα πιο αρχέγονα υλικά που υπάρχουν στον αέρα γύρω μας οι επιστήμονες τα ονομάζουν νετρίνα. Τα νετρίνα βρίσκονται παντού, αλλά δεν γίνονται αντιληπτά. Διασχίζουν ολόκληρη τη Γη και διαπερνούν τα σώματά μας χωρίς εμείς να το καταλαβαίνουμε. Κάθε δευτερόλεπτο, τρισεκατομμύρια από αυτά διαπερνούν κάθε άνθρωπο πάνω στον πλανήτη.
- Από τον Βασίλη Γαλούπη
Είναι ουσιαστικά η πιο αρχαία, ανεπαίσθητη «πρώτη ύλη» που υπάρχει στο σύμπαν σε μορφή υποατομικών σωματιδίων. Μετακινούνται σαν φαντάσματα, χωρίς τα μηχανήματα που διαθέτουμε να μπορούν να τα ανιχνεύουν. Μόνο πολύ σπάνια, ένα μεμονωμένο νετρίνο αλληλεπιδρά με έναν ατομικό πυρήνα, γεγονός που καθιστά δυνατή την ανίχνευσή τους από κάποιον που διαθέτει τον κατάλληλο εξοπλισμό.
Ο Φράνσις Χάλζεν, Βέλγος φυσικός, πρωτοπαρουσίασε το 1988 το πρωτότυπο όραμά του. Είχε την ιδέα για το πώς θα μπορούσε να γίνει εφικτή η ανίχνευση νετρίνων, πράγμα που θα προσέφερε στους αστρονόμους νέα οπτική του σύμπαντος. Θεωρούσε ότι στον Νότιο Πόλο, ακριβώς στο νοτιότερο άκρο του κόσμου, θα μπορούσε να κατασκευαστεί ένα ειδικό παρατηρητήριο ενσωματωμένο στον πάγο και σχεδιασμένο για να ανιχνεύει τα άφθονα αλλά «άπιαστα» νετρίνα.
Ο Χάλζεν πίστευε ότι, επειδή όταν ένα νετρίνο συγκρούεται με κάποιον ατομικό πυρήνα παράγει μια λάμψη φωτός, αυτή θα μπορούσε να εντοπιστεί από αισθητήρες μέσα στους διαυγείς παγετώνες. Ο πάγος του Νότιου Πόλου παρουσιάζει πολλά πλεονεκτήματα. Πρόκειται για παγετώνες «πεντακάθαρους», απαλλαγμένους δηλαδή από άλλες ουσίες κι από διάφορα είδη παρεμβολών, ενώ η περιοχή είναι γεωλογικά σταθερή και δεν σημειώνονται σεισμοί.
Η ιδέα του κέρδισε σύντομα την υποστήριξη κι άλλων ερευνητών και, λίγα μόλις χρόνια αργότερα, πραγματοποιήθηκαν προκαταρκτικές δοκιμές σε αισθητήρες μέσα στον πάγο. Ετσι κατασκευάστηκε το Παρατηρητήριο Νετρίνων IceCube, που χρειάστηκε μια δεκαετία και κόστος 271 εκατ. δολαρίων. Η λειτουργία του ξεκίνησε το 2010. Ουσιαστικά, περισσότεροι από 5.000 αισθητήρες έχουν τοποθετηθεί και παγιδευτεί μέσα σε όγκο πάγου ενός κυβικού χιλιομέτρου στην Ανταρκτική, αναζητώντας λάμψεις μπλε φωτός που εκπέμπονται από τους καταιγισμούς σωματιδίων οι οποίοι προκαλούνται από μόλις ένα νετρίνο.
Χθες, Τρίτη, ο 82χρονος Φράνσις Χάλζεν, καθηγητής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν-Μάντισον, βραβεύτηκε με το βραβείο Νόμπελ Φυσικής «για το έργο του σε ερευνητικό πρόγραμμα στον Νότιο Πόλο, το οποίο συνέβαλε στην ανακάλυψη νετρίνων υψηλής ενέργειας αστροφυσικής προέλευσης» ανακοίνωσε η Βασιλική Σουηδική Ακαδημία Επιστημών. «Ο Φράνσις Χάλζεν ηγήθηκε μιας διεθνούς ομάδας ερευνητών και μηχανικών που μας χάρισαν ένα εξαιρετικό όργανο. Η επιμονή και το επιστημονικό του όραμα άνοιξαν τον δρόμο για ένα νέο είδος αστρονομίας» δήλωσε στην απονομή ο Μαρκ Πιρς, πρόεδρος της Επιτροπής Νόμπελ Φυσικής.
Οι αλληλεπιδράσεις νετρίνων που καταγράφονται συνεχώς από το IceCube θα προσφέρουν στους ερευνητές τελείως καινούργιες γνώσεις. Ενδέχεται ακόμη και να αποκαλύψουν άγνωστα έως τώρα κοσμικά φαινόμενα. Ο Χάλζεν και η ομάδα του άρχισαν να δίνουν ονόματα στα νετρίνα που ανίχνευαν, εμπνευσμένα και από την παλιά παιδική τηλεοπτική σειρά Sesame Street, του 1969. Ενα από τα νετρίνα με τη μεγαλύτερη κοσμική ενέργεια το ονόμασαν Μις Πίγκυ. Δύο άλλα είναι ο Μπερτ και ο Ερνι. Ταξίδεψαν μέχρι τον Νότιο Πόλο από εκατοντάδες χιλιάδες έτη φωτός μακριά, έξω κι από τον δικό μας γαλαξία.
Το 2013 ο Φράνσις Χάλζεν, που «έτρεχε» ως επικεφαλής το πρότζεκτ στην Ανταρκτική, δήλωνε ότι ήδη είχαν ανιχνεύσει συνολικά 28 νετρίνα. «Ορισμένα από αυτά τα 28 νετρίνα ενδέχεται να προέρχονται από τον δικό μας γαλαξία, όμως άλλα έχουν προέλευση από πολύ πιο μακριά. Ορισμένα από αυτά είναι αναμφίβολα εξωγαλαξιακά, δηλαδή έρχονται από μέρη έξω από το ηλιακό μας σύστημα» ανέφερε τότε.
Το Παρατηρητήριο Νετρίνων IceCube ανιχνεύει μόνο ένα στο εκατομμύριο νετρίνα, γεγονός που σημαίνει ότι, κατά τη διάρκεια εκείνου του διαστήματος, περίπου 28 εκατομμύρια νετρίνα προερχόμενα από περιοχές εκτός του ηλιακού συστήματος πέρασαν μέσα από τον ανιχνευτή. Χωρίς, όμως, να μπορέσουν να ανιχνευτούν.
Επειδή τα νετρίνα συγκρούονται εξαιρετικά σπάνια με οτιδήποτε, η ανίχνευσή τους απαιτεί τεράστια ποσότητα υλικού – στην περίπτωση του Παρατηρητηρίου IceCube το βασικό υλικό είναι η απέραντη έκταση πάγου που βρίσκεται άμεσα διαθέσιμη στον Νότιο Πόλο. Μέχρι πρότινος, προτού, δηλαδή, λάβει σάρκα και οστά το πρότζεκτ του Χάλζεν, τα περισσότερα τηλεσκόπια παρατηρούσαν το σύμπαν συλλέγοντας φωτόνια -δηλαδή τα σωματίδια του φωτός-, συμπεριλαμβανομένων των ραδιοκυμάτων χαμηλότερης ενέργειας, του ορατού φωτός, καθώς και των ακτίνων Χ και Γ.
Τα νετρίνα πολύ υψηλής ενέργειας που ανιχνεύθηκαν από το IceCube, το ειδικό παρατηρητήριο που έστησε στους πάγους του Νότιου Πόλου, ανοίγουν ένα νέο «παράθυρο» για την παρατήρηση του Σύμπαντος. Μέσω περαιτέρω παρατηρήσεων οι επιστήμονες ελπίζουν να προσδιορίσουν την προέλευση των νετρίνων, να μάθουν αν αυτά προέρχονται από μαύρες τρύπες ή από «σβησμένα» άστρα που δεν υπάρχουν πια. Ο Χάλζεν δήλωσε «έκπληκτος» για το Νόμπελ Φυσικής: «Πρέπει να τονίσω πόσο τυχερός στάθηκα. Διότι, όταν ξεκινήσαμε αυτό το εγχείρημα, όλοι αναγνώριζαν ότι ίσως επρόκειτο για μια καλή ιδέα, αλλά ελάχιστοι πίστευαν ότι θα πετύχαινε, συμπεριλαμβανομένου και εμού του ίδιου».
ΦΡΑΝΣΙΣ ΧΑΛΖΕΝ
Βέλγος φυσικός, νομπελίστας
ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΟ
Γεννήθηκε το 1944 στο Τιενέν του Βελγίου. Σπούδασε στο Καθολικό Πανεπιστήμιο του Λέουβεν, με μεταπτυχιακό στη Φυσική το 1966. Μεταξύ 1969-1971 εργάστηκε ως επιστημονικός συνεργάτης του CERN και από το 1972 είναι καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν. Κέρδισε το φετινό βραβείο Νόμπελ Φυσικής για την αποφασιστική συμβολή του στο Επιστημονικό Παρατηρητήριο Νετρίνων IceCube στην Ανταρκτική. Το IceCube δεν μοιάζει με κανένα παραδοσιακό τηλεσκόπιο: αποτελείται από χιλιάδες εξαιρετικά ευαίσθητους ανιχνευτές, θαμμένους σε βάθος έως και 2,5 χιλιομέτρων μέσα στους κρυστάλλινους πάγους της Ανταρκτικής. Θεωρείται ο επιστήμονας που «έπιασε» μηνύματα από τα βάθη του Διαστήματος. Εχει τιμηθεί και με πολλά ακόμα βραβεία, ενώ είναι μέλος της Αμερικανικής Φυσικής Εταιρίας από το 1994.
