في أعماق الجبال اليابانية، وفي خزان هائل مملوء بـ 50 ألف طن من المياه النقية، سمع العلماء همسًا خافتًا للكون. فقد رصد Super-Kamiokande — وهو أحد أكثر «تلسكوبات النيوترينو» حساسية في العالم — أولى بوادر ما يسمى بـ خلفية النيوترينو للمستعرات العظمى (DSNB). وهي جسيمات ولدت في الجحيم النووي الحراري لانفجارات نجمية لا حصر لها عبر تاريخ الكون.
لا يُطلق على النيوترينو اسم «الأشباح» أو «الأطياف الكونية» من قبيل الصدفة. فهذه الجسيمات الأولية لا تتفاعل مع المادة تقريبًا؛ إذ تمر تريليونات منها عبر جسدك كل ثانية دون أن تترك أثرًا. ومع ذلك، فهي التي تحمل نصيب الأسد من الطاقة عند انفجار مستعر أعظم. فعندما ينفد وقود نجم ضخم، ينهار لبه، وتبدأ سلسلة من التفاعلات، ويولد ما يقرب من 10^58 نيوترينو — وهو رقم يصعب حتى على الخيال استيعابه. أما الضوء الذي نراه كوميض ساطع، فلا يمثل سوى نحو 1 ٪ من طاقة الانفجار، بينما يتلاشى الباقي على شكل هذه الجسيمات المراوغة.
حتى الآن، لم يرصد علماء الفلك النيوترينو إلا من مستعر أعظم واحد، وهو SN 1987A في سحابة ماجلان الكبرى في عام 1987. لقد كان حدثًا في «الجوار» — على بُعد 168 ألف سنة ضوئية فقط. أما خلفية النيوترينو فهي الصوت الجماعي لجميع المستعرات العظمى التي اندلعت على مدى مليارات السنين في أركان الكون المختلفة. لقد تشتتت في كل الاتجاهات، وضعفت بشدة، وهي الآن «تهمس» بالكاد بينما تخترق الفضاء. ونظريًا، يجب أن يمر عبر كل سنتيمتر مربع من الأرض كل ثانية عدة جسيمات من هذا النوع.
حلل تعاون Super-Kamiokande الدولي بيانات 5002 يومًا من الملاحظات — من عام 2008 إلى 2020 (مياه نقية) وبعد عام 2020، عندما أُضيف الغادولينيوم إلى الماء لزيادة الحساسية. قام العلماء بتصفية الضوضاء الناتجة عن النيوترينو الجوي والأشعة الكونية والتداخلات الأخرى بعناية. وفي نطاق الطاقة 13–81 ميجا إلكترون فولت، أمكن استخلاص إشارة ذات دلالة إحصائية تتوافق مع تنبؤات نماذج DSNB. وتتوافق الإشارة مع ما يقرب من 3.6 نيوترينو لكل سنتيمتر مربع في الثانية — وهي قيمة ضمن النطاق المتوقع. تبلغ الأهمية حاليًا 2٫6σ: وهذا ليس اكتشافًا كاملاً بعد (والذي يتطلب عادةً خمسة σ)، ولكنه أول «صدى» مقنع في التاريخ.
لماذا يعد هذا مهمًا؟ المستعرات العظمى هي «المصاهر» الرئيسية للعناصر الثقيلة في الكون. فالحديد في دمك، والكالسيوم في عظامك، والأكسجين الذي نتنفسه — كل هذا قذفته ذات يوم انفجارات نجوم قديمة. ومن خلال دراسة خلفية النيوترينو، تتاح لنا الفرصة لإلقاء نظرة على إحصائيات هذه الانفجارات عبر التاريخ الكوني بأكمله: كم كان عددها، وما طاقتها، وكيف أثرت على التطور الكيميائي للمجرات. إنها نافذة على العمليات التي شكلت العالم الذي نعيش فيه بهذا الشكل تمامًا.
لا تزال الإشارة ضعيفة، لكن Super-Kamiokande يواصل جمع البيانات، وفي المستقبل ستنضم إليه كواشف جديدة. إن الهمس الخافت للأشباح الكونية يتحول تدريجيًا إلى رواية واضحة عن الحياة الدرامية للنجوم. وكل فوتون أو وميض جديد في الخزان الجوفي الضخم يقربنا من فهم كيفية ولادة كوننا وكيفية عيشه.
