كاشف DEAP-3600 يرصد لأول مرة امتصاص نواة الأرجون لنيوترينو قادم من الشمس، مؤكدًا توقعات قديمة.
حوض بماء نقي للغاية، تسقط فيه أحيانًا قطرات صغيرة شبه خفية. كل قطرة تترك تموجًا بالكاد يُلاحظ، ولتسجيله تحتاج إلى سنوات من الصبر. هكذا تبدو مطاردة نيوترينوات الشمس في كاشف DEAP-3600 — خزان ضخم من الأرجون السائل، مخبأ في أعماق الأرض.
النيوترينوات هي أكثر الجسيمات المعروفة صعوبة في الالتقاط. تولد في أعماق الشمس، وتمر عبرنا بالمليارات كل ثانية، دون أن تتفاعل تقريبًا مع أي شيء. لكن في بعض الأحيان، يصطدم أحدها بنواة ذرة. في هذه التجربة، بحث الفيزيائيون عن أحداث يُمتص فيها نيوترينو ناتج عن اضمحلال البورون-8 (الذي يتولد في سلسلة التفاعلات النووية الحرارية داخل الشمس) بواسطة نواة الأرجون-40. عندها تتحول النواة إلى بوتاسيوم-40 ويُطلق إلكترون، يولّد وميضًا ضوئيًا في الأرجون السائل. على مدى أكثر من سبع سنوات طن-سنة من تراكم البيانات (وكأن طنًا واحدًا من الأرجون "يستمع" إلى السماء لمدة سبع سنوات)، تمكنوا من تمييز ستة ومضات من هذا القبيل.
كان الخلفية المتوقعة من جسيمات أخرى نصف حدث فقط — هذا مثل العثور على ست حبات رمل ذهبية في كومة رمل، مع العلم أنه لا توجد حبيبات لامعة عشوائية تقريبًا.
النتيجة فاجأت: المقطع العرضي للتفاعل (مقياس احتمال التفاعل) تبين أنه أعلى بأكثر من مرتين مما توقعته حسابات عام 2009. هذه ليست مجرد تذبذب إحصائي — بلغت أهمية الإشارة 4 سيغما، أي أن احتمال الصدفة أقل من واحد من عشرة آلاف. الآن على المنظرين مراجعة النماذج التي تصف كيفية تفاعل النيوترينو مع النوى. أما الكاشف نفسه، الذي صُمم أصلاً للبحث عن المادة المظلمة، فقد أثبت قدرته على العمل أيضًا كأذن حساسة للجسيمات الشمسية.
ذلك الحوض بالأرجون، الذي انتظر لسنوات ضيوفًا نادرين من الفضاء، سمع أخيرًا أصواتهم — وهذه الأصوات أعلى مما كان متوقعًا. الآن نعلم أن نيوترينوات الشمس أكثر ميلاً قليلاً للدخول في حوار مع المادة، وهذا يفتح الطريق لفهم أدق للعمليات داخل النجوم.
خلال فترة جمع البيانات، مر عبر الكاشف حوالي $10^{28}$ نيوترينو، لكن ستة منها فقط تركت أثرًا ملحوظًا — هذا مثل البحث عن ست حبات رمل محددة في جميع شواطئ الأرض.
في رواية «سولاريس» لستانيسلاف ليم، يتواصل محيط الكوكب مع البشر عبر إشارات نيوترينوية — تمامًا كما يستمع كاشف DEAP-3600 إلى صوت الشمس الصامت.