Oamenii de știință au detectat în Marea Mediterană cea mai energetică particulă „fantomă” înregistrată vreodată

Astronomii care utilizează o rețea uriașă de senzori, aflată încă în construcție pe fundul Mării Mediterane, au descoperit cea mai energetică particulă cosmică „fantomă” detectată vreodată.

Neutrino-ul, așa cum este cunoscută formal această particulă, are o energie de 30 de ori mai mare decât oricare dintre cele câteva sute de neutrini detectați anterior. Aceste particule minuscule și extrem de energetice sunt adesea numite „fantomatice” deoarece pot trece prin orice tip de materie fără a-și modifica structura.

Neutrinii sunt particule subatomice extrem de mici, aproape fără masă și fără sarcină electrică. Ei sunt adesea numiți “particule fantomă“ deoarece pot trece prin materie fără a interacționa aproape deloc.

Un studiu realizat de KM3NeT Collaboration, o echipă formată din peste 360 de oameni de știință din întreaga lume, a fost publicat miercuri în revista Nature, citaă de CNN.

Neutrino-ul descoperit, denumit KM3-230213A, are o energie de 220 milioane de miliarde de electronvolți, de aproximativ 30.000 de ori mai mare decât energia particulelor accelerate în faimosul accelerator de particule Large Hadron Collider de la CERN.

Această descoperire deschide un nou capitol în astronomia neutrinilor și ar putea oferi indicii despre sursele misterioase ale acestor particule, cum ar fi găurile negre supermasive, exploziile de raze gamma sau rămășițele supernovelor.

Cum a fost detectată această particulă?

Neutrinii sunt extrem de greu de observat, deoarece interacționează foarte rar cu materia. Totuși, atunci când un neutrino interacționează cu apa sau gheața, emite o lumină albastră specifică, detectabilă de senzori optici.

În februarie 2023, detectorul ARCA, parte a telescopului cubic pentru neutrini KM3NeT, amplasat la o adâncime de 3.450 de metri în largul coastei Siciliei, a înregistrat un astfel de semnal. Chiar dacă rețeaua de senzori era operațională doar în proporție de 10% la momentul respectiv, neutrino-ul a declanșat semnale în mai mult de o treime din senzorii activi.

La scară subatomică, neutrino-ul a fost considerat ultra-energetic, având aproximativ 1 miliard de ori 100 de milioane de ori energia fotonilor din lumina vizibilă, conform autorilor studiului.

Detectarea neutrinilor pe Pământ le permite cercetătorilor să le urmărească originea. Înțelegerea sursei acestor particule ar putea dezvălui mai multe despre originea misterioaselor raze cosmice, considerate de mult timp principala sursă de neutrini atunci când lovesc atmosfera Pământului.

Cele mai energetice particule din univers, razele cosmice, bombardează Pământul din spațiu. Aceste raze sunt formate în mare parte din protoni sau nuclee atomice și sunt lansate prin univers de surse atât de puternice încât depășesc cu mult capacitățile Large Hadron Collider. Neutrinii ar putea oferi astronomilor indicii despre originea razelor cosmice și mecanismul care le propulsează prin cosmos.

Originea misterioasă a neutrino-ului

Oamenii de știință cred că neutrino-ul provine de dincolo de galaxia noastră, dar nu au reușit încă să identifice sursa exactă.

Cercetătorii cred că noul neutrino detectat a fost generat de un fenomen extrem, cum ar fi o explozie de raze gamma sau interacțiunea razelor cosmice cu fotonii din fondul cosmic de microunde, care reprezintă radiația rămasă de la Big Bang, acum 13,8 miliarde de ani.

Printre posibilele surse se numără 12 blazari – nuclee extrem de luminoase ale unor galaxii active – aflate în direcția probabilă din care a sosit neutrino-ul. Acești blazari sunt compatibili cu direcția estimată din care particula a venit, pe baza datelor colectate de detectoare și a observațiilor din telescoapele de raze gamma, X și radio. Cu toate acestea, sunt necesare mai multe cercetări pentru a confirma sursa exactă.

Această descoperire este doar începutul, iar cercetătorii speră ca în viitorul apropiat să identifice cu exactitate sursele acestor particule misterioase, ceea ce ar putea revoluționa înțelegerea noastră asupra universului.