Odkryli najpotężniejszą cząstkę widmo. To wielka rewolucja

Kosmos wypełniony jest wręcz abstrakcyjnymi elementami, które potrafią zakrzywić nasze postrzeganie rzeczywistości. Jednym z nich są neutrina, które od dekad uciekają przed zrozumieniem naukowców. Mimo że są drugą najliczniejszą cząstką elementarną we wszechświecie po fotonach, są one bardzo trudne do wykrycia, ponieważ nie mają ładunku elektrycznego, nie oddziałują na pole magnetyczne, rzadko wchodzą w interakcje z materią oraz prawie nie mają masy. Stąd nazywane są często "cząstkami-widmo".

Do poszukiwań neutrino potrzebne są niezwykle potężne detektory światła, na które nie działa m.in. promieniowanie kosmiczne. Jeden z nich to KM3NeT, który znajduje się… 3500 metrów na dnie Morza Śródziemnego. Na ten moment wybudowane zostały dwa zestawy detektorów, u wybrzeży Tulonu i Sycylii. Trzeci zestaw ma powstać u wybrzeży Grecji. Detektory światła wyszukują cząsteczki i miony, jakie powstają podczas interakcji neutrin z cząsteczkami wody.

14 lutego 2023 roku KM3NeT wykrył neutrino wyróżniające się niezwykłą mocą aż 120 petaelektronowoltów…czyli 120000000000000000 elektronowoltów. Według badaczy potencjalna energia może tu jednak wynosić nawet 220 petaelektronowoltów. To największa energia zamknięta w neutrinie, jaką do tej pory udało się odkryć. I jego tajemnica może świadczyć o niezwykle silnym zjawisku w kosmosie. Z tej okazji zespół KM3NeT przedstawił specjalną symulację wykrycia najsilniejszego neutrina.

Naukowcy na ten moment nie wiedzą nawet jak tak silne neutrino, mogło powstać. Jedną z hipotez jest stworzenie przez niezwykle silny naturalny akcelerator kosmiczny, jaki nie został wykryty przez naszą naukę np. supermasywna czarna dziura w centrach galaktyki. Alternatywnie, może to być pierwsza detekcja neutrina "kosmogenicznego", powstałego w wyniku interakcji promieniowania kosmicznego o ultrawysokiej energii z promieniowaniem tła wypełniającym wszechświat.

Bez względu na faktyczne źródło powstania tak potężnego neutrino, jego odkrycie daje kolejną zagadkę dla astronomów i pokazuje potencjał przyszłych badań nad tą niezwykłą cząsteczką oraz poznania jej tajemnic. Szczególnie zaskakujący jest fakt, że ta cząsteczka została odkryta, gdy dopiero 1/10 detektora KM3NeT była operacyjna. To tylko podjudza wyobraźnie naukowców, co może uda się odkryć, gdy urządzenie będzie w pełni sprawne.

KM3NeT zaczął badać zakres energii i czułości, w którym wykryte neutrina mogą pochodzić z ekstremalnych zjawisk astrofizycznych. Ta pierwsza w historii detekcja neutrina o energii setek PeV otwiera nowy rozdział w astronomii neutrin i nowe okno obserwacyjne na Wszechświat

---

Badania na temat wykrytego neutrina opublikowano na łamach czasopisma Nature.