Detektor na dole Morza Śródziemnego złapał neutrino z rekordową wysoką energią – ma pochodzenie pozagalaktyczne

Redaktor NetMaster
Redaktor NetMaster
3 min. czytania

KM3NET Podwodne obserwatorium neutrin w budowie w Europie ogłosiło pierwszy wyjątkowy wynik. Czujniki obiektu zarejestrowały neutrinę rekordowej energii – o rzędu wielkości, a nawet więcej niż wszystko, co zostało ustalone wcześniej. Badanie sygnałów detektorów wykazało, że to „supinerino” miało pochodzenie pozagalaktyczne. Nie ma dokładnego wiązania z określonymi obiektami, ale istnieją kilka wskazówek.

Rejestracja neutrino jest niezwykle trudna. Cząstki te słabo oddziałują z substancją – tak lekko, że kiedyś były uważane za kandydatów do roli ciemnej materii. Aby neutrino z prawdopodobieństwem 50 % komunikować się z jednym atomem, musi latać ścianą ołowiową o grubości jednego roku świetlnego. Co więcej, im wyższa energia neutrino, tym mniejsza szansa na ją wykryć. Jedynym powodem, dla którego te cząstki są nadal ustalane, jest ich niewyobrażalnie duża liczba. Po fotonach neutrina są drugą najbardziej masową cząsteczką we wszechświecie. W takim przypadku statystyki są naszym wszystkim.

Rekordowe neutrino są wykrywane przez czujniki KM3NET w dniu 13 lutego 2023 r. Artykuł w Nature został opublikowany 12 lutego 2025 r. Przez cały ten czas naukowcy zajmowali się sygnałem, aby zapobiec błędom. Przez cały ten czas naukowcy dokładnie przeanalizowali sygnał, aby wykluczyć prawdopodobieństwo błędu. Dzisiaj możesz przywrócić przybliżony kurs wydarzeń.

Neutrino urodził się poza naszą galaktyką. Rekonstrukcja danych umożliwiła określenie regionu nieba, z którego się odleciał. Istnieje teraz 12 płonących – aktywnych jąder galaktyk (czarne dziury), których dysz są skierowane prawie bezpośrednio na ziemię. Neutrino tak wysokich energii może pojawić się zarówno w trakcie najbardziej uderzających procesów w takich obiektach, jak i podczas podróży promieni kosmicznych dżetów na ziemię.

Tajemnicze neutrino upadło na ziemię pod łagodnym kątem i przechodząc przez grubość skorupy ziemskiej, zareagowała z substancją. W wyniku interakcji neutrino rozpadło się, powodując między innymi mionę wysokich energii. Ten energetyczny (i krótki) Muon nadal się poruszał, a po przejściu przez szereg czujników obserwatorium neutrinum KM3NET został zarejestrowany z ich znaczącą częścią. Pierwsze czujniki zostały nawet przeciążone nieoczekiwanie wysoką energią muonu.

Energia Muona wynosiła od 60 do 230 PEV (Petaelectronolt). Energia neutrino, która go wytworzyła, miała być w zakresie od 120 do 220 PEV, a nawet przekroczyć ten limit. Do tej pory najbardziej energiczne zarejestrowane neutrino nie przekroczyły 10 PEV. Neutrinit odleciał z przestrzeni co najmniej rząd wielkości przewyższał wszystkie wcześniej znane wyniki w tych cząstkach i okazały się 10 000 razy mocniejsze niż można uzyskać na współczesnych akceleratorach ziemskich.

Odkrycie to podkreśla znaczenie obserwatorium KM3NET w budowie. Teraz jest tylko 10 %gotowych, ale już wprowadził niezwykle produktywne doświadczenie w nauce. W ostatecznej formie obserwatorium będzie składać się z dwóch tablic czujników: na głębokości 2,5 km u wybrzeży Sycylii (ORCA) i 3,5 km u wybrzeży Francji (ARCA). Jego uruchomienie w pełnej sile znacznie przyspieszy badania w neutrino, które stanie się potężnym narzędziem do badania tajemnic wszechświata.

Udostępnij ten artykuł