جسيم الشبح الذي فتح لغزاً جديداً

في ١٣ فبراير ٢٠٢٣، التقط مرصد تحت سطح البحر المتوسط شيئاً غريباً. جسيم صغير جداً، لكنه يحمل طاقة هائلة. هذا الجسيم يُدعى نيوترينو، وما حدث لم يكن عادياً.

النيوترينو الجديد حمل طاقة تصل إلى ٢٢٠ بيتا إلكترون فولت. هذا رقم كبير جداً. أكبر من أي نيوترينو سُجّل من قبل بعشر مرات على الأقل. والغريب أن المرصد كان لا يزال تحت الإنشاء، ويعمل بنسبة ١٠٪ فقط من قدرته.

من أين جاء هذا الجسيم؟

لم يترك النيوترينو أثراً واضحاً. لا ضوء ولا أشعة ولا موجات راديو. كأنه ظهر فجأة بدون مصدر معروف. هذا الأمر جعل العلماء يبحثون عن تفسير.

البلازارات.. المشتبه بهم الرئيسيون

يعتقد الباحثون أن مصدر النيوترينو قد يكون نوعاً خاصاً من المجرات البعيدة تُسمى "البلازارات". هذه المجرات تحتوي على ثقوب سوداء هائلة تدور بسرعة كبيرة، وتطلق نفاثات من المادة بسرعة قريبة من سرعة الضوء.

لكن العلماء لا يظنون أن بلازاراً واحداً هو المسؤول. بل ربما تكون مجموعة كاملة من البلازارات منتشرة في الكون.

اختبار الفكرة بالمحاكاة

للتأكد من هذه الفكرة، استخدم الفريق محاكاة حاسوبية. قاموا بإدخال بيانات حقيقية عن المجالات المغناطيسية وسلوك هذه الأجسام. ثم غيّروا متغيرين رئيسيين:

• كمية الطاقة التي تحملها البروتونات مقارنة بالإلكترونات.
• مدى قدرة البروتونات على الوصول إلى طاقات عالية جداً.

بعد ذلك، قارنوا النتائج بما رصدته التلسكوبات فعلياً.

النتائج تتطابق

أظهرت المحاكاة أن البلازارات لا تنتج نيوترينوات كثيرة بهذه الطاقة العالية. وهذا يتوافق مع ما رصدته المراصد الأخرى، مثل "آيس كيوب"، التي لم تسجل شيئاً مشابهاً حتى الآن.

كما تطابقت كمية أشعة غاما الناتجة مع ما يقيسه تلسكوب "فيرمي" التابع لوكالة ناسا.

ماذا يعني هذا؟

الأمر المثير ليس اكتشاف النيوترينو فقط، بل الطريقة التي استخدمها العلماء. استخدموا البيانات السلبية — أي ما لم يُرصد — كدليل مهم. هذا يُظهر أن حل الألغاز الكونية يحتاج إلى جمع أدلة من مصادر متعددة.

والخطوة التالية

عندما يكتمل بناء مرصد KM3NeT/ARCA، ستصبح قدرته أكبر بكثير. وقد نرى نيوترينوات أخرى بهذه الطاقة. وربما نفهم يوماً ما دور البلازارات في تسريع الجسيمات في الكون.

حتى ذلك الحين، يبقى هذا النيوترينو تذكيراً بأن الكون أكثر غرابة وشدة مما نتخيل.