Το πείραμα της Πύλου που οδηγεί στο Big Bang - Φως στα άγνωστα νετρίνα

Τετάρτη 27 Απριλίου 2011

του Κώστα Τσιτούνα

Ποια αόρατα σωματίδια της ύλης που έχουν σχέση με τη δημιουργία του σύμπαντος αναζητούν οι επιστήμονες σε βάθος 5.000 μέτρων κάτω από τη θάλασσα; Στο φρέαρ των Οινουσσών κοντά στην Πύλο πραγματοποιείται ένα από τα μεγαλύτερα πειράματα όλων των εποχών.

Αστρονομία και κατασκευή τηλεσκοπίου στα βάθη της θάλασσας. Ακούγεται απίστευτο, είναι όμως πέρα για πέρα αληθινό. Ένα από τα σημαντικότερα πειράματα στην ιστορία της Φυσικής βρίσκεται σε εξέλιξη εδώ και δύο δεκαετίες, τριάντα ναυτικά μίλια έξω από την Πύλο, μέσα στη θάλασσα, σε βάθος πέντε χιλιάδων μέτρων.

Είναι το πείραμα ανίχνευσης νετρίνων, με την ονομασία Νέστωρ (λόγω του βασιλιά της περιοχής στην αρχαιότητα), που προβλέπει την τοποθέτηση ενός τεράστιου τηλεσκοπίου 12 ορόφων με διάμετρο 32 μέτρα και συνολικό ύψος 330 μέτρα, μεγαλύτερο και από τον πύργο του Άιφελ. Μέσα από αυτό αναδύεται μια νέας μορφής αστρονομία, πέρα από τον ουρανό και πέρα από την υπάρχουσα επιστημονική γνώση, από την οποία ο καθηγητής του Πανεπιστημίου της Αθήνας και επικεφαλής του προγράμματος Λεωνίδας Ρεσβάνης και η ομάδα του αναμένουν το απρόσμενο επιχειρώντας να χαρτογραφήσουν τα πιο αρχέγονα και τα πιο περίεργα σωματίδια της ύλης, τα άγνωστα νετρίνα.

Ελάχιστοι γνωρίζουν ότι το ομώνυμο πρόγραμμα NESTOR (Neutrino Extended Submarine Telescope with Oceanographic Research) που συγχρηματοδοτείται από τη γενική γραμματεία έρευνας και τεχνολογίας και τον ΟΟΣΑ (Οργανισμός για την Οικονομική Συνεργασία και Ανάπτυξη) έχει στόχο να φτιάξει έναν νέο χάρτη του ουρανού μελετώντας νετρίνα υψηλής ενέργειας, μια μορφή ακτινοβολίας που δεν έχει μελετηθεί καθόλου και της οποίας οι ιδιότητες μπορεί να αλλάξουν άρδην την αντίληψη για τη δημιουργία του σύμπαντος.

Όπως υποστηρίζουν οι επιστήμονες, τα νετρίνα, τα σωματίδια-φαντάσματα που είναι ηλεκτρικά ουδέτερα και έχουν σχεδόν μηδενική μάζα, ταξιδεύουν ευθύγραμμα και αδιάκοπα στις αχανείς εκτάσεις του σύμπαντος με ταχύτητες σχεδόν όση και η ταχύτητα του φωτός, χωρίς να παρεκκλίνουν, να αντιδρούν ή να διασπώνται από τη μεσοαστρική ύλη και ταξιδεύουν από την αρχή της δημιουργίας του κόσμου, το περίφημο Big Bang (Μεγάλη Εκρηξη) που έλαβε χώρα πριν από 15 δισεκατομμύρια χρόνια.

Οι αόρατοι αυτοί ταξιδιώτες του Διαστήματος κρύβουν μέσα τους πληροφορίες για τη δημιουργία του σύμπαντος και για τον λόγο αυτό το Ινστιτούτο Νέστωρ στην Πύλο εκμεταλλεύτηκε μια γεωγραφική ιδιομορφία της περιοχής προκειμένου να «εγκλωβιστούν» και να «φωτογραφηθούν» κάποιες από τις ποσότητες αυτών των σωματιδίων που φτάνουν στη Γη. Έτσι λοιπόν, σε απόσταση μόλις 7,5 ναυτικών μιλίων από το νησί Σαπιέντζα και 11 ν.μ. από τη Μεθώνη, σε βάθος 5.000 μ. εντοπίστηκε ένα τεράστιο υποθαλάσσιο πηγάδι ικανό να «παγιδεύσει» τα ίχνη αυτών των κοσμικών πληροφοριοδοτών.

Όπως μας εξηγεί ο καθηγητής Φυσικής κ. Ρεσβάνης, ο όγκος του νερού πάνω από τον πάτο του πηγαδιού φιλτράρει την κοσμική ακτινοβολία και διευκολύνει την παρατήρηση, με τον ίδιο τρόπο που το σκοτάδι διευκολύνει την παρατήρηση των άστρων. Είναι το λεγόμενο «φρέαρ των Οινουσσών» που κατεβαίνει ως τα 5.200 μ., ενώ τα νερά του είναι εξαιρετικά διαυγή. Σε αυτό το βάθος στήνεται αργά αλλά σταθερά το τηλεσκόπιο του προγράμματος NESTOR που περιλαμβάνει έξι ζεύγη ευαίσθητων φωτοπολλαπλασιαστών, συλλέγοντας δεδομένα που αποστέλλονται μέσω ενός υποθαλάσσιου καλωδίου οπτικών ινών μήκους 30 χλμ. στον επιστημονικό σταθμό στην ξηρά, καταγράφονται και αξιολογούνται.

«Τώρα συλλέγουμε πληροφορίες για νετρίνα που έρχονται από την άλλη μεριά της Γης, διότι γι' αυτά τα σωματίδια η Γη είναι διαφανής. Περνάνε από τη μια μεριά και βγαίνουν από την άλλη» λέει ο Λεωνίδας Ρεσβάνης, καθηγητής Πειραματικής Φυσικής του Πανεπιστημίου Αθηνών και διευθυντής του Ινστιτούτου Νέστωρ και προσθέτει:

«Με τα νετρίνα μπορούμε να δούμε πιο βαθιά και πιο μακριά μέσα στο σύμπαν, επειδή ακριβώς δεν απορροφούνται από τίποτα, άρα μπορούμε -αν τα αποκωδικοποιήσουμε- να δούμε πολύ πίσω στον χρόνο - ελπίζουμε ως τη Μεγάλη Έκρηξη. Παρά τις γραφειοκρατικές αγκυλώσεις το πρόγραμμα προχωρά έστω και με ρυθμούς... κάβουρα. Προσπαθούμε να ανοίξουμε ένα παράθυρο σε μια γειτονιά του σύμπαντος που κανείς μέχρι στιγμής δεν έχει κοιτάξει. Το πιο συναρπαστικό είναι ότι δεν ξέρουμε τι θα βρούμε. Αν ξέραμε, δεν θα ήταν συναρπαστικό!»