W fizyce cząstek elementarnych trudno o bardziej enigmatyczną kwestię niż neutrina. Przenikają przez Ziemię, ludzi i cały Układ Słoneczny niemal bez śladu. A jednak, w głębinach Morza Śródziemnego, naukowcy uchwycili najbardziej energetyczne neutrino w historii. Jak to możliwe? Co oznacza to dla współczesnej nauki? I co w tym wszystkim robi NIEUKOŃCZONY jeszcze detektor zanurzony na głębokości kilku kilometrów pod powierzchnią wody?
Neutrina są jak cienie – zasadniczo trudne do wykrycia, przenikające przez wszystko, co napotkają na swojej drodze. Aby je wykryć, potrzebne są specjalne detektory. Jednym z nich jest projekt KM3Net, tworzony na dnie Morza Śródziemnego, gdzie rozmieszczono sieć czujników rejestrujących ich śladowe interakcje z wodą.
Podobne technologie stosuje się w detektorze IceCube na Antarktydzie, gdzie neutrina oddziałują z lodem, wywołując emisję promieniowania Czerenkowa. Detektory KM3Net opierają się na tym samym mechanizmie – fotony generowane przez wysokoenergetyczne cząstki pozwalają określić kierunek i energii neutrin.
W styczniu 2023 roku, choć KM3Net był jeszcze w początkowej fazie budowy (działało zaledwie 10% docelowego układu), udało się zarejestrować wydarzenie bez precedensu. Wykryto neutrino o minimalnej energii 60 petaelektronowoltów, a maksymalnie sięgające nawet 230 PeV. To wynik przewyższający poprzednie rekordy, które oscylowały w granicach 10 PeV.
Dla porównania, Wielki Zderzacz Hadronów – najpotężniejszy akcelerator cząstek na Ziemi – wykręca zaledwie 7 TeV (skrót od teraelektronowoltów). Oznacza to więc, że nowo wykryte neutrino było miliony razy bardziej energetyczne niż cokolwiek, co możemy wytworzyć na Ziemi.
Naukowcy prześledzili możliwe źródła cząstki i jednoznacznie stwierdzili, że nie pochodziła ona z naszej galaktyki. Jej źródło znajduje się właściwie na pewno w głębokim kosmosie. Badacze skonstruowali w tym zakresie kilka hipotez. A zatem, odpowiedzialne za emisję tego konkretnego neutrina mogą być:
W kierunku, z którego nadleciało neutrino, znajduje się co najmniej kilkanaście wysokoenergetycznych obiektów. Jednak żadne z nich nie jest bezpośrednio podejrzane o bycie jego źródłem. Zagadka tajemniczego neutrina jest więc kolejną do rozwiązania w kręgu badaczy.
Detekcja rekordowego neutrina to nie tylko ciekawostka sama w sobie. Może to być klucz do zgłębienia tajemnic ekstremalnych zjawisk w kosmosie. Większość informacji o Wszechświecie pochodzi z analizy światła w różnych długościach fali, ale neutrina dają nam zupełnie inną perspektywę – mogą docierać do nas z miejsc, których światło nigdy by nie opuściło.
Wraz z rozbudową KM3Net oraz funkcjonowaniem IceCube'a na Antarktydzie będziemy mogli skuteczniej tropić pochodzenie neutrin. Być może pozwoli to rozwiązać zagadki czarnych dziur, źródeł promieniowania kosmicznego i samej natury Wszechświata.
Czytaj również: Japońska ofensywa kosmiczna. Ważny projekt bliski finalizacji
Budowa KM3Net wciąż trwa, ale już teraz, mimo niepełnego ukończenia budowy kompleksu, przynosi przełomowe odkrycia. Gdy projekt osiągnie pełną funkcjonalność, stanie się jednym z kluczowych narzędzi w nowoczesnej astrofizyce: skoro przy zaledwie 10% ukończenia budowy projektu udało się zarejestrować rekordowe neutrino, to co będzie, gdy kompleks ukończymy w stu procentach? Wygląda na to, że czeka nas naprawdę ekscytujący czas w nauce!
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
