Sötétanyag-részecskét észlelhetett egy európai neutrínóteleszkóp

Két évvel ezelőtt egy európai detektor extrém nagy energiájú részecskét észlelt. Egy kutatócsoport most azt állítja, hogy a részecske nem egy furcsán viselkedő neutrínó, hanem a rejtélyes sötét anyag nyoma lehet – írta meg szerdán a New Scientist.

A földközi tenger mélyére telepített köbkilométeres neutrínóteleszkóp (KM3NeT) még építés alatt volt, amikor 2023. február 13-án egy korábban sosem látott energiájú müont pillantott meg. A KM3NeT szakemberei szerint az elemi részecske akkor született meg, amikor egy extrém energikus, az anyaggal ritkán kölcsönható neutrínó beleütközött egy földi atomba.

Bhupal Dev, a Washingtoni Egyetem (St. Louis) asztrofizikusa és kollégái máshogy látják. Az arXiv-ra május végén feltöltött preprintjükben amellett érvelnek, hogy a müont egy sötétanyag-részecske hozta létre, ami beleütközött bolygónkba. Ez pedig szerintük megmagyarázná, hogy az antarktiszi IceCube neutrínódetektor miért nem pillantotta meg azt a kozmikus forrást, aminek jelét a KM3NeT 2023 februárjában észlelte.

Dev szerint ha a müont létrehozó részecske nem neutrínó, hanem sötétanyag-részecske volt, akkor a Föld nagyobb részén kellett áthaladnia, hogy elérje a KM3Net-et, mint az IceCube detektort. Ez pedig megnövelte az esélyét, hogy nekiütközzön valaminek és ennek eredményeként egy müon jöjjön létre.

„A sötét anyag a földi anyag elég nagy részén áthalad” – mondta Dev, aki szerint így meg tudják magyarázni, hogy az IceCube miért nem pillanthatta meg. A kutatók szerint a sötétanyag-részecske forrása egy blazár lehet. Ezek olyan, szupermasszív fekete lyukak által működtetett aktív galaxismagok, amik közel fénysebességgel utazó nyalábokat (jet) fújnak ki magukból.

„Az Occam borotvája szemszögéből ez valószínűleg csak egy sima neutrínó, ami kivételesen nagy energiájú” – mondta Dan Hooper, a Wisconsin-Madison Egyetem kozmológusa. Ugyanakkor ha a kutatóknak igaza van, az lehetőséget adna a szakembereknek az eddig megfoghatatlannak bizonyuló sötétanyag-részecskék megtalálására és vizsgálatára. „Mindenki eléggé örülne, ha ezek a gépek nemcsak neutrínókat, hanem sötét anyagot is képesek lennének vizsgálni”.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: