Międzynarodowa współpraca naukowa KM3NeT z dumą ogłosiła przełomowe odkrycia dotyczące neonowych cząstek w prestiżowym czasopiśmie Nature. Analizy opierały się na danych zbieranych przez zaawansowane detektory umieszczone na 21 linach podwodnych, które funkcjonowały w pobliżu Sycylii w okresie od końca września 2022 do połowy września 2023. W tym czasie dodano kolejne 7 linii, co znacznie zwiększyło możliwości badawcze projektu.

Zespół przeanalizował wyniki uzyskane w trakcie 287 dni pracy, rejestrując 110 milionów interakcji. Najpotężniejsze neutrino, które udało się zarejestrować, miało energię wynoszącą 220 PeV — to astronomiczna wartość, 16 tysięcy razy większa niż energia najpotężniejszych kolizji w Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC).

Neutrina to tajemnicze cząstki, które przenikają przez naszą rzeczywistość. W ciągu każdej sekundy przez nasze ciała przelatuje aż 100 bilionów tych cząstek. Nie mają one ładunku elektrycznego i posiadają znikomą masę, co sprawia, że ich interakcje z materią są niezwykle rzadkie. Dlatego naukowcy muszą korzystać z potężnych narzędzi, takich jak KM3NeT, który składa się z czujników zawieszonych w głębinach Morza Śródziemnego. Detektory rejestrują promieniowanie Czerenkowa, które powstaje, gdy neutrino oddziałuje z atomami w wodzie, generując miony. Cząstki te poruszają się z tak dużą energią, że emitują światło — podobnie jak dźwięk gromu, gdy samolot przekracza prędkość dźwięku.

Każda z 230 linii wykrywających neutrina w KM3NeT jest wyposażona w 18 modułów optycznych, które zawierają 31 fotopowielaczy. Te elementy są kluczowe dla detekcji słabych błysków światła powstających w wyniku interakcji neutrin z materią. Rosnąca liczba linii i modułów pozwala stale rozwijać możliwości wykrywania tysięcy nowych neutrin, które będą znacząco przyczyniać się do rozwoju tego wyjątkowego projektu badawczego.

Obecnie KM3NeT skupia się na detekcji neutrin pochodzących z ekstremalnych zjawisk astrofizycznych. „Pierwsze zarejestrowane neutrino o energii w liczbie setek PeV otwiera nowy rozdział w astronomii” — stwierdził Paschal Coyle. Naukowcy z całego świata, w tym z Instytutu Radioastronomii im. Maxa Plancka, badają potencjalne połączenia pomiędzy promieniowaniem kosmicznym, neutrino a supermasywnymi czarnymi dziurami.

Ciekawe jest to, że źródłami wysokiej energii neutrin mogą być nie tylko supermasywne czarne dziury, ale również supernowe. Uznawanie najpotężniejszego zarejestrowanego neutrina za pierwsze neutrino kosmogeniczne może otworzyć nową erę w badaniach nad tajemnicami wszechświata. Badania nad tym neutrinem trwają, jednak wciąż nie wiadomo, z jakiego dokładnie źródła pochodzi, co czyni ten projekt jeszcze bardziej fascynującym.

Projekt KM3NeT składa się z dwóch głównych wykrywaczy: ARCA, umiejscowionego w pobliżu Sycylii, oraz ORCA, znajdującego się w rejonie Tulonu. ARCA to 230 linii detekcyjnych o długości 700 metrów każda, rozmieszczonych co 100 metrów. ORCA składa się z 115 linii o długości 200 metrów, umiejscowionych co 20 metrów. Gromadzone dane trafiają do INFN Laboratori Nazionali del Sud w Portopalo di Capo Passero oraz Laboratoire Sous-marin Provence Méditerranée w La Seyne-sur-Mer. To odkrycie z pewnością przyciągnie uwagę zarówno naukowców, jak i pasjonatów astronomii na całym świecie!