Какво се случва в космоса? Откриха високоенергийно неутрино в Средиземно море

С помощта на обсерватория, изградена дълбоко в Средиземно море, близо до Сицилия, учените откриха призрачна субатомна частица - неутрино, която се отличава с рекордна енергия, съобщава Ройтерс и АФП.

Това е още една важна стъпка към разбирането на някои от най-интересните проблеми и катаклизми във Вселената, смятат изследователите.

Учените, които са част от проекта KM3NeT (Cubic Kilometre Neutrino Telescope), допускат, че въпросното високоенергийно неутрино е дошло отвъд нашата галактика Млечен път.

Като възможни точки на възникване те определят 12 свръхмасивни черни дупки, които активно поглъщат заобикалящата ги материя в центъра на далечни галактики, въпреки че неутриното може да е възникнало и от друг източник.

KM3NeT се състои от два големи детектора за неутрино на дъното на Средиземно море. Единият от тях, наречен ARCA - на дълбочина 3450 метра, близо до Сицилия - е предназначен за откриване на високоенергийни частици неутрино.

Другият, наречен ORCA - на дълбочина 2450 метра, близо до Прованс, Франция, е предназначен за откриване на нискоенергийни частици неутрино.

Новоописаното „свръхвисокоенергийно“ неутрино, засечено от ARCA през февруари 2023 г., е с измерена мощност около 120 квадрилиона електронволта.

То е 30 пъти по-енергично от всяко друго неутрино, засичано до момента, един квадрилион пъти по-енергично от частиците светлина, наречени фотони, и 10 000 пъти по-енергично от частиците, създадени от най-големия и мощен ускорител на частици в света - Големия адронен колайдер край Женева.

„Това е в напълно неизследвана област на енергията“, казва физикът Паскал Койл от Центъра по физика на елементарните частици в Марсилия, един от ръководителите на изследването, публикувано в сряда в списание „Нейчър“.

„Енергията на това неутрино е изключителна“, допълни физикът Арт Хейбоер от Националния институт за субатомна физика „Никеф“ в Нидерландия, друг от изследователите.

Неутриното предлага на учените различен начин за изучаване на космоса, който не се основава на електромагнитното излъчване - светлината. Много аспекти на Вселената са неразгадаеми само с помощта на светлината. Неутриното е електрически неутрално, не се смущава дори от най-силното магнитно поле и рядко взаимодейства с материята.

Докато неутриното пътува в пространството, то преминава безпрепятствено през материята - звезди, планети или каквото и да било друго. Това го превръща в „космически пратеник“, защото учените могат да го проследят до източника му - в рамките на Млечния път или в други галактики, и по този начин да научат за някои от най-енергийните процеси в космоса.

„Неутриното е призрачна частица. То преминава през стените, през Земята и често идва от края на Вселената“, казва Койл. „Неутриното има нулев заряд, нулев размер, почти нулева маса и почти нулево взаимодействие. То е най-близкото нещо до нищото, което човек може да си представи, но въпреки това е ключът към пълното разбиране на Вселената“, допълва той.

Други високоенергийни космически пратеници, които се движат през пространството, не са толкова надеждни. Например траекторията на космическите лъчи се огъва от магнитните полета, така че те не могат да бъдат проследени обратно до мястото на възникването им, отбелязва Ройтерс.

Откриването на неутрино не е лесно, тъй като изисква големи обсерватории, разположени дълбоко под водата или в леда. Тези среди предлагат обширен и прозрачен обем, в който преминаващо неутрино може да взаимодейства с частица, създавайки светкавица, наречена "Ефект на Черенков“.

Изследователите стигат до заключението, че забелязаното в ARCA неутрино, което е вид неутрино, наречено мюон, е с космически произход въз основа на хоризонталната му траектория и факта, че е преминало през около 140 км скали и морска вода, преди да достигне детектора.

Детекторите на KM3NeT все още са в процес на изграждане и все още не са достигнали пълните си възможности.

Неутриното се получава в резултат на различни астрофизични процеси при различните нива на енергия. Например нискоенергийното неутрино се ражда при процесите на ядрен синтез в звездите. Високоенергийното неутрино възниква от сблъсъци на частици, което се случва при бурни събития, като например черна дупка, която жадно поглъща вливаща се материя, или изблици на гама лъчи по време на експлозивната смърт на звездите. То може да се получи и от взаимодействието между високоенергийните космически лъчи и фоновото излъчване на Вселената, отбелязва Ройтерс.

Изследването на неутриното все още е в начален стадий. „Защо това е важно? По принцип просто се опитваме да разберем какво се случва в космоса“, казва Хайбур, цитиран от Ройтерс.
(БТА)