Telescopul din adancul marii

Aflat în largul coastei franceze, la o adâncime de 2.500 de metri, Antares este alcătuit din 900 de fotodetectori (detectori de lumină) foarte sensibili, fixați de-a lungul a 12 cabluri care se ridică vertical de pe fundul mării, întinzându-se fiecare pe o lungime de 450 de metri. Fotodetectorii sunt închiși în sfere mari din sticlă groasă de 2 cm pentru a rezista la presiunea foarte mare din jur. Primele teste au început în 1999, iar construcția s-a finalizat în 2008, când a fost instalat ultimul cablu. Scopul acestei rețele tridimensionale din apă este de a identifica „urmele” lăsate de neutrini în drumul lor, cu ajutorul cărora cercetătorii vor putea ulterior să calculeze de unde au venit și ce anume i-a produs.

Deocamdată, nu se știe care sunt sursele de neutrini cu energie foarte mare, însă cercetătorii se așteaptă ca ei să fie generați de cele mai violente fenomene și obiecte din Univers: supernove (explozii extrem de strălucitoare ale unor stele), rămășițele de materie rezultată în urma unor supernove, nucleele galactice active (adică centrul unor galaxii mai tinere decât a noastră, unde continuă să se nască foarte multe stele), sistemele binare alcătuite dintr-o stea obișnuită și una foarte densă, care „suge” materie din prima, pulsari (stele foarte dense care emit jeturi de lumină, motiv pentru care de pe Pământ se văd ca niște faruri care se rotesc) sau materia din jurul găurilor negre.

Neutrinii cu energie mare ar putea proveni din aceste surse sau din unele „total necunoscute” la ora actuală. „Asta e frumusețea”, spune Vlad Popa, cercetător în cadrul Institutului de Științe Spațiale de la Măgurele, unul dintre cele aproximativ 25 de institute și universități din Europa și din nordul Africii care lucrează împreună în proiectul Antares.

Nebuloasa Crabul este alcătuită din rămășițele unei supernove. Sursa: NASA, ESA, J. Hester, A. Loll, Hubble
Nebuloasa Crabul este alcătuită din rămășițele unei supernove. Sursa: NASA, ESA, J. Hester, A. Loll, Hubble

Planeta noastră este „bombardată” constant de o ploaie de particule subatomice (mai mici decât un atom) cu energie foarte mare, cunoscute în știință sub denumirea generală de „raze cosmice” și care își au originea în afara sistemului nostru solar, probabil în supernovele stelelor masive și în centrele active ale unor galaxii. Din cauza puzderiei de raze cosmice, oamenilor de știință le-ar fi imposibil să detecteze neutrinii cu ajutorul unor instrumente instalate la suprafața solului. Neutrinii sunt unele dintre particulele cel mai greu de identificat: sunt neutri electric (nu au sarcină electrică), au masă mică și nu interacționează cu materia decât foarte rar și extrem de slab. Odată emiși de sursă, neutrinii pot călători prin Univers, trecând prin galaxii, stele sau planete fără să fie absorbiți sau deviați de câmpurile magnetice de pe drum. Ajunși pe Pământ, ei pot trece prin planetă fără să îi observăm.

„Noi ne uităm prin Pământ: Pământul acționează ca filtru”

Telescopul Antares a fost construit la adâncime tocmai pentru ca volumul de apă de deasupra să acționeze ca un scut în fața bombardamentului razelor cosmice care altfel ar îneca semnalul neutrinilor, făcându-i imposibil de detectat în „zgomotul” general.

În apă, detectorii Antares sunt orientați în jos, la un unghi de 45 de grade: deoarece neutrinii sunt singurele particule cunoscute care pot trece fără probleme prin Pământ, Antares se uită în jos prin planetă pentru a observa cerul sudic. "Trebuie să te uiți la cei care vin de jos în sus. Practic, noi ne uităm prin Pământ: Pământul acționează ca filtru (pentru a elimina radiația cosmică – n.r.). E un telescop care în loc să se uite în sus, se uită în jos. Și vedem emisfera sudică a cerului. Dacă vedem un mion care apare de jos în sus și care urcă de pe fundul mării, acela nu poate fi decât produsul interacțiunii unui neutrin care a străbătut Pământul".

Mai exact, Antares încearcă să detecteze rarele evenimente în care un neutrin interacționează cu materia în apropierea detectorului: atunci, neutrinul se transformă într-o altă particulă (una încărcată electric: un mion) care emite o lumină albastră – aceasta este „urma” neutrinului pe care Antares trebuie să o identifice. Deoarece noua particulă păstrează direcția neutrinului inițial, cercetătorii care analizează datele pot măsura cu precizie traiectoria sa, ceea ce le permite să detecteze și originea cosmică a neutrinului.

Sursa: yahoonews