Több milliárd éve haladhatott a Föld felé egy neutrínó, hogy aztán Szicíliánál érjen véget az útja
A valaha feljegyzett legnagyobb energiájú neutrínót észlelte a Szicília partjainál üzembe helyezett tenger alatti teleszkóprendszer, a KM3NeT. A titokzatos szubatomi részecskét 2023. február 13-án pillantotta meg a 378 egységből álló detektorhálózat, amely 3450 méterrel a Földközi-tenger felszíne alatt figyeli a környező vízterületet annak reményében, hogy az ott áthaladó neutrínókat vizsgálja.
A megfigyelt részecskéről a műszerek 220 petaelektronvoltos (PeV) értéket rögzítettek, ami több mint hússzorosa a korábbi, 10 PeV-os rekordnak – írják a kutatók a Nature-ben közzétett tanulmányban.
A neutrínók szinte láthatatlan részecskék, amelyek nyom nélkül áthaladnak minden anyagon, beleértve az emberi testet és a bolygókat is. Ritkán azonban olyan kölcsönhatásba léphetnek más részecskékkel, aminek következtében fényvillanás történik, és a KM3NeT-hez hasonló speciális detektorok ezt képesek rögzíteni. Ez lehetővé teszi a tudósoknak, hogy megvizsgálják, honnan származnak ezek a különös részecskék, és milyen szélsőséges események hozhatták létre őket.
A két évvel ezelőtti esemény során több mint 28 ezer fotont észleltek, amikor a neutrínó áthaladása során keletkező részecskék a detektorok teljes térfogatán áthaladtak. A részecskék szóródása szinte teljesen vízszintes volt, vagyis a neutrínónak jelentős mennyiségű kőzeten és vízen kellett áthaladnia, mielőtt kölcsönhatásba lépett a KM3NeT látóterében lévő atommal. A fényt egy ennek hatására keletkező müon részecske bocsátotta ki, amelynek energiáját 120 PeV-ban állapították meg, ami megdöbbentően magas egy müon esetében.
A kutatók szerint az itt áthaladó neutrínó olyan erős volt, hogy a kutatók szerint csak a legextrémebb kozmikus események hozhatták létre. Úgy vélik, hogy egy blazárból, vagyis egy szupernagy energiájú, a Föld felé intenzíven sugárzó aktív galaxismagból – származhat, vagyis elképzelhető, hogy több száz millió vagy akár milliárd éven át utazott, hogy Szicília partjainál érje a vég.
Egy másik elmélet szerint azonban nem egy blazár küldte felénk a részecskét, hanem ez lehet az elsőként megfigyelt kozmogén neutrínó, amely akkor keletkezik, amikor a nagy energiájú kozmikus sugarak az ősrobbanásból visszamaradt háttérsugárzással ütköznek. Ha ez igaznak bizonyul, az úttörő felfedezés lehet, amely új utakat nyithat a világegyetem eredetének tanulmányozásában.
A K3NeT Kollaboráció tudósai mindenesetre megvizsgálták a neutrínó útját, és azonosítottak 12 blazárt, ahonnan származhat, de a pontos forrását nem tudták megfejteni, így tovább kutatják a lehetséges eredetet, mindkét fő teóriát figyelembe véve.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten: