IceCube και NESTOR (με αφορμή το βραβείο Νόμπελ Φυσικής 2026)

Ο Ρωμαίος φυσιοδίφης του πρώτου αιώνα μ.Χ., Πλίνιος ο Πρεσβύτερος υποστήριζε ότι αν κατεβείς στον πάτο ενός πολύ βαθιού πηγαδιού ή ορυχείου την ημέρα και κοιτάξεις ψηλά, τότε μπορείς να δεις τα αστέρια στον ουρανό.

Παραφράζοντας τον Πλίνιο, ο φυσικός και καθηγητής του πανεπιστημίου Αθηνών Λεωνίδας Ρεσβάνης, είχε πει ότι: «Τρελοί άνθρωποι μπαίνουν σε ορυχεία για να δουν τα άστρα κατά την διάρκεια της ημέρας». Η ιδέα της μείωσης του φωτεινού υποβάθρου κατά την παρατήρηση του ουρανού μέσα από ένα βαθύ όρυγμα αποτέλεσε την έμπνευση του Ρεσβάνη για το ερευνητικό πρόγραμμα Neutrino Extended Submarine Telescope with Oceanographic Research (NESTOR), που προτάθηκε το 1993. Επρόκειτο για έναν ανιχνευτή κοσμικών νετρίνων στο βαθύτερο σημείο της Μεσογείου Θάλασσας στα ανοιχτά της Πύλου. Κατασκευαζόταν σε βάθος περίπου 5.200 μέτρα, σε απόλυτο σκοτάδι, καθαρά νερά και το κυριότερο, ήταν πολύ κοντά στην ακτή, μόλις 14 ναυτικά μίλια, πράγμα που έκανε την πόντιση των καλωδίων πολύ πιο εύκολη. Τελικά όμως, ο ανιχνευτής κοσμικών νετρίνων NESTOR δεν έφτασε ποτέ στο κρίσιμο μέγεθος που απαιτούνταν για την πλήρη επιστημονική του λειτουργία.

Στα μέσα της δεκαετίας του 1990 οι φυσικοί ήταν ήδη χωρισμένοι σε δύο «σχολές σκέψης» για το πώς θα έπρεπε να προχωρήσουν όσον αφορά την ανίχνευση κοσμικών νετρίνων.
Κύριος εκπρόσωπος της πρώτης σχολής ήταν ο Francis Halzen (βραβείο Νόμπελ Φυσικής 2026), ο οποίος πίστευε ότι πρέπει να κατασκευάσουν τον ανιχνευτή κάτω από τον πάγο στο Νότιο Πόλο.
Ο πάγος είναι ένα σταθερό μέσο, χωρίς θαλάσσια ρεύματα και βιοφωταύγεια (που δημιουργούν υπόβαθρο στους φωτοανιχνευτές).
Στην δεύτερη βρίσκονταν οι φυσικοί (όπως ο Ρεσβάνης) που πίστευαν ότι η λύση είναι τα μεγάλα βάθη της Μεσογείου. Το υγρό νερό δεν έχει τις φυσαλίδες του πάγου και, όταν είναι πολύ καθαρό, παρουσιάζει μικρότερη σκέδαση του φωτός. Έτσι, οι φυσικοί θα μπορούσαν να βρουν με πολύ μεγαλύτερη ακρίβεια την κατεύθυνση από την οποία ήρθε το νετρίνο.

Τελικά δημιουργήθηκαν: (α) το IceCube στην Ανταρκτική και (β) το KM3NeT (Cubic Kilometer Neutrino Telescope) στη Μεσόγειο Θάλασσα^(*).

Το 2013, το IceCube ανακοίνωσε την ανίχνευση δύο νετρίνων με ενέργειες πάνω από 1 PeV (10¹⁵ eV), των πρώτων τόσο υψηλής ενέργειας γεγονότων που προέρχονταν από άγνωστους μακρινούς κοσμικούς επιταχυντές [H ανίχνευση των νετρίνων Bert και Ernie]. Ένα σημαντικό ορόσημο υπήρξε το 2017, η ανίχνευση ενός νετρίνου υψηλής ενέργειας, περίπου 290 TeV, το οποίο έφτασε από ένα γνωστό blazar ακτίνων γάμμα, το TXS 0506+056, προαναγγέλλοντας την γέννηση της αστρονομίας πολλαπλών αγγελιοφόρων. Το 2022, το IceCube ταυτοποίησε μια εξωγαλαξιακή πηγή νετρίνων, τον κοντινό ενεργό γαλαξία NGC 1068. Το 2025, η συνεργασία KM3NeT παρατήρησε ένα γεγονός κοσμικού νετρίνου με ενέργεια 220 PeV.

Σίγουρα θα ακούσουμε πολλά για την αστρονομία νετρίνων τα επόμενα χρόνια. Το βραβείο Νόμπελ στον Francis Halzen για την πρωτοποριακή συμβολή του στην ανάπτυξη του IceCube μπορεί να θεωρηθεί ως δικαίωση της γενιάς των πρωτοπόρων της αστρονομίας νετρίνων προς το τέλος του εικοστού αιώνα. Σε αυτή τη γενιά, ο Λεωνίδας Ρεσβάνης και το ελληνικό πρόγραμμα NESTOR, αν και σταμάτησε νωρίς, έπαιξαν πρωταγωνιστικό ρόλο στην μεσογειακή προσπάθεια για την ανάπτυξη της αστρονομίας νετρίνων. Κι αν είχαν την απαραίτητη χρηματοδότηση, ίσως σήμερα να βρίσκονταν στη θέση του IceCube.

(*) Ο αρχικός σχεδιασμός του KM3NeT προέβλεπε τρεις ανιχνευτές, συμπεριλαμβανομένου του ανιχνευτή στην Πύλο – το βαθύτερο και ιδανικότερο σημείο της Μεσογείου. Όμως, για διάφορους λόγους που προέκυψαν κατά την δεκαετία της οικονομικής κρίσης ο NESTOR έμεινε πίσω και το βάρος της κατασκευής επικεντρώθηκε στη νοτιοανατολική Γαλλία (ANTARES/ORCA, ανοιχτά της Τουλόν, σε βάθος περίπου 2.500 μέτρων) και στην Ιταλία (NEMO/ARCA, νοτιοανατολικά της Σικελίας, σε βάθος περίπου 3.500 μέτρων). Παρόλα αυτά, το «Ινστιτούτο Αστροσωματιδιακής Φυσικής NESTOR» παραμένει μέλος του δικτύου του KM3NeT, και η επιστημονική κληρονομιά των δοκιμών της Πύλου βρίσκεται ενσωματωμένη στον σχεδιασμό των σημερινών πύργων του τηλεσκοπίου.

πηγές:
1. Deep-Sea Km³ Neutrino Detector Gets Thumbs Up – https://physicstoday.aip.org/news/deep-sea-km3-neutrino-detector-gets-thumbs-up
2. Very High Energy Neutrinos – https://neutrino-history.in2p3.fr/very-high-energy-neutrinos/
3. Scientific background to the Nobel Prize in Physics 2026 (pdf)

Κατηγορίες:ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑ, ΑΣΤΡΟΦΥΣΙΚΗ, ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ

Ετικέτες: IceCube, ΛΕΩΝΙΔΑΣ ΡΕΣΒΑΝΗΣ, ΝΕΤΡΙΝΟ, ΝΟΜΠΕΛ, KM3Net, NESTOR, NOBEL, PHYSICS