اليابان تحول أقدم مناجمها إلى مرصد للنجوم والأفلاك

من مدينة للتعدين إلى مركز للفيزياء الفلكية

ازدهرت كاميوكا فيما مضى كمدينة للتعدين، لكن في هذه الأيام أصبحت هذه المنطقة القديمة التي تعد الآن جزءًا من مدينة هيدا بمحافظة غيفو، مقصداً لهواة الاستكشاف سيرًا على الأقدام. وفي نفس الوقت، فإن محطة استراحة قبة كاميوكا السماوية، التي يأتي إليها خصيصاً العديد من الزوار بالإضافة إلى من يزورونها في طريقهم إلى حديقة تشوبو سانغاكو الوطنية، هي موطن لمنشأة لا يخطر ببالك مطلقاً أن تتواجد على جانب الطريق السريع وهو متحف كاميوكا لاب لعلوم الفضاء في هيدا، هذا المتحف المليء بمعروضات تمثل أحدث الاكتشافات في مجال الفيزياء الفلكية.

قبة كاميوكا السماوية (في الوسط) ومتحف كاميوكا لاب (المبنى المقبب على اليسار).

مدخل كاميوكا لاب. الدخول مجاني.

كانت أول مرة تتجه فيها أنظار العالم إلى مراصد كاميوكاندي وسوبر كاميوكاندي في عام 2002، عندما فاز كوشيبا ماساتوشي بجائزة نوبل في الفيزياء عن اكتشافاته هناك، وتكرر ذلك في عام 2015 عندما تم تكريم كاجيتا تاكا أكي بنفس الطريقة. لقد جاءت تسمية ”Kamiokande“ من خلال الجمع بين اسم موقع المرصد في مدينة Kamioka، والأحرف الأولى من كلمات Nucleon Decay Experiment (تجربة انحلال النويّة)، حيث كان الغرض الرئيسي من مرصد كاميوكاندي في البداية هو إثبات انحلال البروتون، لكن عندما فشل مرصد كاميوكاندي في رصد أي من حالات الانحلال هذه، قرر مدير المشروع كوشيبا تركيز نشاط المرصد على مراقبة النيوترينوات، وهو ما أدى إلى رصد انفجار المستعر الأعظم بنجاح والفوز بجائزة نوبل.

كان لمرصد سوبر كاميوكاندي، الذي يعتبر خليفة مرصد كاميوكاندي، دور كبير في تمكين كاجيتا من اكتشاف تذبذب النيوترينو. تشير كلمة ”سوبر“ إلى حقيقة أن زيادة حجم الماء في الصهريج بمعامل 10 أدت إلى زيادة كبيرة في كمية البيانات التي تم رصدها. كذلك، فإن آخر ثلاثة أحرف من كلمة Kamiokande وهي ”NDE“ ترمز إلى Neutrino Detection Experiment أي تجربة انحلال النويّة.

يمكن للزوار التقاط الصور مع مجسم للفيزيائي الحائز على جائزة نوبل كاجيتا.

يصعب على الشخص العادي فهم النيوترينوات أو طريقة عمل مرصد سوبر كاميوكاندي. وحيث أنه لا يمكن مشاهدة المرصد التشغيلي سوبر كاميوكاندي إلا من قبل مجموعات صغيرة وفي أوقات محددة للغاية، فقد تم إنشاء متحف كاميوكا لاب بهدف تمكين قطاع عريض من الجمهور من التعرف على أهداف مرصد سوبر كاميوكاندي والاستمتاع بجاذبيته، لا سيما وأنه مركز الأبحاث الذي تفخر به مدينة كاميوكا.

يقدم متحف كاميوكا لاب رحلة استكشافية ممتعة للأطفال والكبار على حد سواء.

مسرح العجائب الضخم يعد مكانًا مميزاً لالتقاط صور رائعة تكون تذكاراً لزيارتك

بحث حائز على جائزة نوبل

النيوترينوات هي جسيمات دون ذرية ليست لها شحنة كهربائية تنبعث بصورة مستمرة من الشمس والنجوم الأخرى، كما أن هذه الجسيمات تتشكل أيضًا عندما تصطدم الأشعة الكونية بالغلاف الجوي للأرض. وبشكل خاص تنبعث كميات كبيرة من النيوترينوات عندما ينفجر مستعر أعظم في نهاية عمره، أو بعبارة أخرى فإن الفضاء مليء بالنيوترينوات.

بكتلة أقل بمليون مرة من كتلة الإلكترون، تمر النيوترينوات عبر كل المواد أثناء التنقل بسرعة تقترب من سرعة الضوء. في كل ثانية تمر مئات التريليونات من هذه الجسيمات عبر أجسامنا. لكن في كثير من الأحيان يصطدم نيوترينو بجسيم آخر، مما يؤدي إلى إطلاق ضوء خافت يستطيع مرصد سوبر كاميوكاندي التقاطه.

هذا المعرض هو وسيلة ممتعة للتعرف على خصائص النيوترينوات.

اللوحات الموجودة على الجدران والأعمدة تحتوي على معلومات تسهل قراءتها عن مرصد سوبر كاميوكاندي والنيوترينوات.

يحتوي سوبر كاميوكاندي على 50 ألف طن متري من الماء عالي النقاء ومجهز بـ 11,129 أنبوبًا مستقبلاً للضوء. في كل يوم، يتمكن المرصد من رصد طاقة واتجاه انبعاث حوالي 20 نيوترينو من الشمس وحوالي 10 نيوترينوات من الغلاف الجوي عن طريق الكشف عن ضوء شيرينكوف الذي ينبعث من تلك النيوترينوات عند التفاعل مع جزيئات الماء. لقد نجحت عمليات الرصد هذه في الإجابة على أسئلة حول الفضاء الخارجي، في هذا العصر وفي العصور السابقة، وحول ما يحدث داخل النجوم.

يضم هذا المعرض صورًا لبناء المرصد مع أنابيب مضاعفات ضوئية حقيقية.

مجموعة من أنابيب المضاعفات الضوئية.

يعرض متحف كاميوكا لاب بيانات من عمليات الرصد التي يقوم بها مرصد سوبر كاميوكاندي في الوقت الفعلي.

لرصد النيوترينو، كان لابد من بناء المرصد تحت طبقة سميكة من الصخور من أجل القضاء، إلى أقصى حد ممكن، على التداخل من الجسيمات الأخرى التي تنتقل عبر الغلاف الجوي للأرض. ولذا فقد كان منجم كاميوكا موقعًا مثاليًا، حيث يوفر للعلماء فتحة منجم موجودة على عمق 1000 متر تحت الأرض وإمدادات جاهزة من المياه النظيفة.

يختتم المعرض بلوحة تحتوي على توقيعات كوشيبا وعلماء آخرين بارزين، بالإضافة إلى رسالة من كاجيتا مكتوبة بخط اليد للتعبير عن امتنانه لمجتمع مدينة كاميوكا.

في عام 2027، عندما يكتمل إنشاء مرصد هايبر كاميوكاندي الذي يعد خليفة سوبر كاميوكاندي ومن المقرر زيادة سعته إلى أكثر من خمسة أضعاف لتصل إلى 260 ألف طن متري، فقد يٌكتب لمدينة كاميوكا أن تقدم المزيد من الاكتشافات إلى العالم.

بالإضافة إلى مرصد سوبر كاميوكاندي، تعد أيضًا مدينة كاميوكا موطنًا لكاشف النيوترينو المضاد KamLAND، والكاشف المبرّد الشامل لموجات الجاذبية KAGRA.

توقيعات ورسائل من كاجيتا تاكا أكي، على اليسار، ومن علماء آخرين بارزين.

كاميوكا لاب (متحف علوم الفضاء في هيدا)

• العنوان: 6 يوهيغاؤكا، كاميوكاتشو، هيدا، محافظة غيفو
• ساعات العمل: 9:00 صباحاً إلى 5:00 مساءً (آخر دخول الساعة 4:30 مساءً)
• الإجازات: الأربعاء (أو اليوم التالي، إذا صادف الأربعاء يوم عطلة رسمية)، ومن 29 ديسمبر/ كانون الأول حتى 3 يناير/ كانون الثاني
• الدخول: مجاني

(نشر النص الأصلي باللغة اليابانية، الترجمة من الإنجليزية. إعداد التقارير والنص والصور بواسطة Nippon.com)