Belgiya olimi Francis Halsen 2026 yilda fizika boʻyicha Nobel mukofotini olgan boʻlib, bu koʻp yillik ilmiy ish va zamonaviy astronomiya uchun muhim qadam sifatida tan olingan. U Antarktida muzlari ostiga oʻrnatilgan IceCube observatoriyasining yaratilishi va ishlab chiqilishida hal qiluvchi rol oʻynadi. Bu observatoriya neytrinolarini aniqlash orqali koinotdagi ekstremal hodisalarni oʻrganish imkonini beradi.
Bu mavzu juma kuni (30-sida) «Olhar Espacial» dasturida yoritildi, u yerda fizik Alessandro Cherman bu zarrachalar aniqlanishi kosmosni oʻrganish imkoniyatlarini qanday kengaytirishi haqida gaplashdi.
Astronom, nazariy fizik doktori, maʼlumotlar mutaxassisi, oʻqituvchi, maʼruzachi va sakkiz kitob muallifi hamda Estrela Cultural nashriyotining «Kosmik Nozik Banki» hammuallifi, shuningdek, Rio-de-Janeiro Shahar Planetariyasi Fondining astronomiya direktori boʻlgan Cherman neytrinolarning xususiyatlarini tushuntirdi.
Neytrino – bu elektr zaryadiga ega boʻlmagan va maʼlum boʻlgan eng kam massali zarrachalardan biri boʻlgan subatom zarralardir. Modda bilan juda kam taʼsir qilishlari tufayli ular sayyoralar, yulduzlar va hatto inson tanasidan oʻtib ketishlari mumkin; taxminan har bir soniyada har bir inson orqali 100 trillion ta bunday zarracha oʻtadi.
Cherman shuni taʼkidladi: «Neytrinolar hozirgacha insoniyat tomonidan mavjud boʻlgan eng kichik realistik miqdor sifatida tasvirlangan. Ular butun koinotdagi eng yengil moddiy zarrachalardir, ularga faqat massasiz bozonlar teng keladi. Bundan tashqari, ular beta-parchalanish deb nomlanuvchi radioaktiv jarayon natijasida tabiiy ravishda hosil boʻladi».
Bu zarrachalarni aniqlashdagi murakkablik olimlarni oʻzining oʻzi Antarktida muzini detektor sifatida ishlatadigan konstruksiya yaratishga undadi. Konsepsiya 1988-yilda ishlab chiqilgan va IceCube 2010-yilda toʻliq ishlashni boshlagunga qadar yigirma yildan ortiq texnologik ishlab chiqish talab qilindi.
Janubiy qutbda joylashgan observatoriya chuqur muzning taxminan bitta kub kilometri maydonini egallaydi. U tuzilmasi 1,45 dan 2,45 kilometrgacha chuqurlikdagi 86 ta vertikal kabel boʻylab tarqatilgan 5160 ta optik sensorlarni oʻz ichiga oladi. Ushbu konfiguratsiya neytrinolar modda bilan oʻzaro taʼsir qilganda paydo boʻladigan yorugʻlik signallarini qayd etish imkonini beradi.
Osmon jismlari tomonidan chiqarilgan yoki aks ettirilgan yorugʻlikni ushlab turadigan anʼanaviy teleskoplardan farqli oʻlaroq, IceCube Koinotning turli hududlaridan Yerga yetib borayotgan zarrachalarni aniqlaydi. Neytrinolar zaryadga ega boʻlmagani sababli, ularning yoʻnalishlari magnit maydonlar tomonidan burilmaydi. Shu tariqa, kelish yoʻnalishi ularning kosmik manbalarining joylashuvi haqida muhim maʼlumot beradi, shu jumladan juda yuqori energiyalik tabiiy zarracha tezlatgichlari.
Aniqlanish neytrino muzdagi atom yadrosi yoki elektron bilan oʻzaro taʼsir qilganda, elektr zaryadiga ega zarrachalarni hosil qilganda sodir boʻladi. Muhit orqali oʻtganlarida, ular ushbu materialda yorugʻlik tarqalishidan tezroq harakatlana oladi. Bu jarayon Cherenkov nurlanishi deb ataladigan qisqa koʻk tusli porlashni hosil qiladi.
Optik sensorlar bu porlashlarni qayd etadi va maʼlumotlarni tadqiqotchilarga uzatadi. Yorugʻlik signallarining taqsimoti va kelish vaqtiga asoslanib, olimlar zarrachaning energiyasini baholashi va uning kelish yoʻnalishini tiklashlari mumkin. Bu maʼlumot neytrinolar ishlab chiqarishga sabab boʻlgan hodisalarni oʻrganishga yordam beradi.
Dastur davomida Cherman kvant mexanikasi tushunchalari va zarracha bir vaqtning oʻzida bir nechta holatlarda boʻlishi mumkinligi haqidagi ehtimollarni ham koʻtarib oʻtdi. «Kvant mexanikasida zarracha bir vaqtning oʻzida ikkita holatni egallashi mumkin boʻlgan haqiqiy imkoniyat mavjud. Schrödinger mushugi bilan mashhur fikr tajribasi bu nazariy gʻayritabiiylikni ajoyib namoyish etadi. Har qanday kvant tizimi olimlar bevosita kuzatishni amalga oshirguncha superpozitsiyada qoladi».
IceCube faoliyatini davom ettirmoqda va kuzatuv imkoniyatlarini kengaytirish uchun modernizatsiya qilinmoqda. Kelajakdagi istiqbollar orasida deteksiya hajmi va observatoriya sezgirligini sezilarli darajada oshirishga qaratilgan IceCube-Gen2 loyihasi mavjud. Bu tashabbus potentsial ravishda neytrinolarning yangi manbalarini aniqlash va koinotning eng energiyali hodisalarini chuqurroq oʻrganishga imkon beradi.
