Niezwykłe znalezisko w głębinach Morza Śródziemnego

W lutym 2023 roku detektory KM3NeT, ukryte 3450 metrów pod powierzchnią Morza Śródziemnego, uchwyciły coś, co początkowo wydawało się pomyłką. Wiadomość o neutrino o niespotykanej energii 220 petaelektronowoltów (PeV) wstrząsnęła społecznością naukową! Dla porównania, dotychczasowy rekord wynosił 10 PeV — teraz to wygląda jak żart. Po miesiącach szczegółowych analiz, naukowcy ogłosili: to nie błąd, to realne uderzenie cząstki widmo w naszą planetę!

Skąd nazwa "cząstka widmo"?

Oznaczenie tego niezwykłego zdarzenia – KM3-230213A – skrywa jedną z największych zagadek współczesnej astrofizyki. Uwaga, to wszystko sprowadza się do niezwykłego dopasowania sygnału z detektora do oczekiwanego wzoru dla cząstki relatywistycznej, najprawdopodobniej mionu! Naukowcy z KM3NeT zapewniają, że ich pomiar jest wiarygodny i wyklucza jakiekolwiek usterki.

Neutrina – cząstki, które przenikają przez nas niczym duchy

Neutrina są jednymi z najbardziej rozpowszechnionych cząstek we wszechświecie. Powstają w wyniku ekstremalnych procesów, takich jak fuzje w sercach gwiazd czy eksplozje supernowych. Ciekawostką jest, że nie mają ładunku elektrycznego i praktycznie nie oddziałują z materią, przez co przelatują przez nasze ciała każdego dnia, niezauważone. Nic dziwnego, że nazywa się je "cząstkami widmo"!

Jak uchwycić duchy kosmosu?

Wykrycie takiej cząstki jest niezwykle rzadkie; zazwyczaj neutrino zderzają się z innymi cząstkami, tworząc kaskadę mionów i fotonów. W całkowitych ciemnościach, jakie panują w głębinach oceanów, takie zjawiska są jak małe latarnie. I właśnie dlatego KM3NeT pełni rolę "oceanicznego teleskopu"!

Globalna rywalizacja: KM3NeT na czołowej pozycji

Zarówno IceCube w Antarktydzie, jak i Pierre Auger w Argentynie działały przez ponad dekadę, a nie zarejestrowały równie energetycznych cząstek. Mimo niskiego prawdopodobieństwa zdarzenia (około 1 do 100), naukowcy uznali, że KM3NeT może być pionierem w wykrywaniu takich niezwykłych neutrino.

Jakie sekrety skrywa źródło cząstki widmo?

Pochodzenie tej cząstki pozostaje nieodkryte. Niektórzy naukowcy sugerują, że mogła się narodzić w ekstremalnych warunkach w centrum galaktyki, z silnych rozbłysków gamma, lub może być efektem interakcji promieni kosmicznych z promieniowaniem tła, które powstało 13,8 miliarda lat temu. Istnieje niewielka szansa, że pochodzi z Drogi Mlecznej, bardziej prawdopodobne, że przyleciała z odległego, energetycznego zakątka kosmosu.

Nowa era w astronomii neutrin!

Odkrycie KM3-230213A otworzyło nowe okno na astronomię neutrin o ultra-wysokich energiach. Trwają intensywne analizy i jeśli naukowcom uda się odtworzyć trajektorię tej cząstki, będziemy o krok bliżej do odkrycia najpotężniejszych i najbardziej tajemniczych obiektów we wszechświecie!