Αστροφυσικός προτείνει να ανιχνευτούν νετρίνα από ένα φεγγάρι του Δία

Πηγή:PhysicsWeb, 25 Νοεμβρίου 2005

Ένας αστροφυσικός στις ΗΠΑ πρότεινε να χρησιμοποιηθεί ένα από τα φεγγάρια του Δία για να ανιχνευτούν υψηλής ενέργειας σωματίδια, όπως είναι τα νετρίνα που μας έρχονται από το διάστημα. Ο Peter Gorham του πανεπιστημίου της Χαβάης ισχυρίζεται ότι γι αυτό θα χρειαστούν ανιχνευτές μεγάλης κλίμακας προκειμένου να προσδιοριστούν σωματίδια με πολύ υψηλές ενέργειες, της τάξης των 10²¹ eV.

Τα χαμηλής ενέργειας νετρίνα από τον ήλιο έχουν ήδη παρατηρηθεί σε διάφορα πειράματα πάνω στη Γη. Εντούτοις, τα υψηλής ενέργειας νετρίνα από κοσμικές πηγές είναι πολύ σπανιότερα, τόσο που απαιτούνται τεράστιοι ανιχνευτές για να τα δούμε.  

Το νετρίνο όπως είναι γνωστό αλληλεπιδρά αρκετά ασθενικά με την ύλη, που όμως είναι πλεονέκτημα και μειονέκτημα στην αστροφυσική. Αυτό σημαίνει ότι τα νετρίνα μπορούν να ταξιδέψουν τεράστιες αποστάσεις σε όλο το σύμπαν και μέσω της ύλης χωρίς καμιά απώλεια των πληροφοριών που φέρνουν για τις πηγές τους. Εντούτοις, η ακραία αδυναμία των αλληλεπιδράσεών τους τα καθιστά, επίσης, πολύ δύσκολο να τα ανιχνεύσουμε.  

Ένας ανιχνευτής σωματιδίων

Όταν τα νετρίνα ταξιδεύουν μέσα από μεγάλα κομμάτια πάγου, παράγουν λάμψεις της ακτινοβολίας Cerenkov, η οποία δημιουργείται όταν συγκρούονται τα νετρίνα με τα πρωτόνια και τα νετρόνια στον πάγο. Αυτές οι λάμψεις μπορούν ακολούθως να ανιχνευθούν και να αναλυθούν ώστε να αποκαλύψουν τις πληροφορίες για το νετρίνο και την πηγή τους. Ένας τέτοιος ανιχνευτής, ο AMANDA, λειτουργεί ήδη στην Ανταρκτική και μπορεί να συλλάβει τα νετρίνα αλλά με ενέργειες μέχρι 10¹⁵ eV. Οι μελλοντικοί ανιχνευτές - συμπεριλαμβανομένου και του IceCube και ΑΝΗΤΑ - θα μπορούν να είναι σε θέση να συλλάβουν νετρίνα μέχρι 10¹⁵ eV.

Ο Gorham προτείνει ότι οι μεγάλοι όγκοι του πάγου που υπάρχουν στα διάφορα μέρη του ηλιακού συστήματος θα ήταν σε θέση να συλλάβουν νετρίνα ακόμα σε υψηλότερες ενέργειες, ενδεχομένως μέχρι 10²¹ eV. Τα γεγονότα που θα προκληθούν από τέτοια νετρίνα στον πάγο, θα ελέγχονταν από ένα διαστημικό σκάφος που θα βρισκόταν σε τροχιά γύρω από το σώμα.

"Ο καλύτερος υποψήφιος τόπος είναι μέχρι τώρα η Ευρώπη, ένα από τα φεγγάρια του Δία, επειδή πιθανόν να έχει ένα παχύ κάλυμμα από πάγο, που είναι πολύ μεγαλύτερο από αυτό που βρίσκεται στη Γη", αναφέρει ο Gorham. "Και το πιο σημαντικό είναι ότι ο πάγος της Ευρώπης είναι σε θερμοκρασία, περίπου, 90 Kelvin, έτσι ο θερμικός θόρυβός του θα είναι πολύ χαμηλότερος από αυτός του ανταρκτικού πάγου, ο οποίος είναι σε θερμοκρασία περίπου 240 Kelvin".