Astronomové objevili pomocí podmořského teleskopu Cubic Kilometer Neutrino Telescope neboli KM3NeT vysokoenergetické neutrino, které někteří označují za „částici ducha“.
Objev, který byl učiněn v předstihu před plánovaným termínem výstavby teleskopu, posouvá naše chápání vesmíru a přízračných objektů, které jím procházejí.
Na sicilském pobřeží se 13. února 2023 na 20 procentech postavené, ale nedokončené soustavy Astroparticle Research with Cosmics in the Abyss KM3NeT objevilo nečekané znamení. Přestože byla tato varieta postavena z 20 procent, zaznamenala průchod mionů detektory v řádu mikrosekund. Z jejich údajů vyplývá, že 120 petaelektronvoltů (PeV) energie v mionu znamenalo, že zdrojové neutrino má tedy energii 220 PeV – třicetkrát větší než jakékoliv dosud zaznamenané.
Tento mimořádný jev byl objeven v předním vědeckém časopise Nature, který na něj upozornil. Objev umožnila unikátní konfigurace KM3NeT, dvou detektorových polí na dně Středozemního moře. Například pole ARCA je určeno k rozpoznávání vysokoenergetických neutrin produkovaných mimozemskými zdroji.
Související článek
Proč se neutrinům říká „částice duchů“
Neutrina jsou pravděpodobně nejzáhadnějšími částicemi na světě. Neutrina nemají žádný elektrický náboj, prakticky nic neváží a jen slabě interagují s hmotou. Proto je jejich objev prakticky nepředstavitelný. Pokud do našeho světa vstoupí 10 bilionů neutrin zplozených Sluncem, pouze jedno z nich by mělo interagovat s atomem a vyvolat pozorovatelnou odezvu, odhadují vědci. Přízračnost neutrin je příčinou jejich přezdívky.
https://twitter.com/HorizonEU/status/1889966950719402066
Paschal Coyle, rezidentní vědec Centra pro vědecký výzkum a oficiální zástupce KM3NeT, hovořil jménem funkce neutrin v našem světě. „Neutrina jsou tak blízko ničemu, jak si jen lze představit,“ upřesnil Coyle v tiskovém prohlášení. „Obsahují však klíč k úplnému pochopení fungování vesmíru.“
Dva aspekty těchto mionů a tím i jejich mateřských neutrin, je činí zvláště zajímavými. Prvním je jejich energie, která značí mimozemské zdroje. Druhým je, jakým směrem, protože kde na dohled, ale pod horizontem, jsou pravděpodobně dobré vyhlídky na to, že neutrino interagovalo s atomem v blízké hluboké vodě.
Možné zdroje záhadné částice
Rosa Coniglioneová z KM3NeT v oficiálním tiskovém prohlášení vysvětlila, proč je takový objev zásadní. „Neutrina patří mezi nejzáhadnější základní částice. Nemají elektrický náboj, fakticky žádnou hmotnost a na hmotu působí pouze slabými interakcemi. Zvláštní vesmírní poslové, kteří vyprávějí zvláštní příběhy o mechanismech stojících za nejbouřlivějšími událostmi a umožňují nám přístup do nejhlubších zákoutí vesmíru.“
Přestože zdroj neutrin není znám, existuje argument, který naznačuje, že pocházejí z kataklyzmatického zdroje, jako je záblesk gama záření, akreční masivní černá díra nebo supernova. Posledním možným zdrojem je ultrarelativistické kosmické záření, které interaguje s protony v kosmickém mikrovlnném pozadí a vytváří jinak „kosmogenní neutrino“.
Tito potenciální kandidáti jsou jedněmi z nejsilnějších objektů ve vesmíru a mohou urychlovat částice s ultravysokou energií. Objev ultravysokoenergetického neutrina nabízí zvláštní pohled na takové události ve vesmíru a mechanismy jejich vzniku.
Budoucnost výzkumu vypadá slibně
KM3NeT je teprve v plenkách. K objevu došlo při provozu pouze na malém zlomku projektovaného výkonu. S postupem času, kdy bude v provozu stále větší počet detekčních linek, vědci očekávají, že tento článek je pouze začátkem několika takových průlomových objevů. DUNE, který běží již několik let, je také připraven se k tomuto podniku připojit.
Dokončení KM3NeT s přístroji na 230 detekčních linek umožní větší citlivost a pozorovací schopnosti. Taková citlivost a schopnosti jsou možné díky pozorování většího počtu nejsilnějších událostí ve vesmíru a jejich lepšímu pochopení.
Detekce ultravysokoenergetického neutrina pomocí KM3NeT má zásadní význam pro částicovou fyziku a naše chápání vesmíru. Kromě možností podmořského neutrinového teleskopu je tento objev důkazem a ukazuje nám nové způsoby ověřování extrémních událostí ve vesmíru. Vzhledem k tomu, že záhady obklopující neutrina vědci loupou, čekají nás budoucí objevné průlomy a světlo si posvítí na skrytý vesmír.