Рекордна „призрачна частица“ удря Земята: 22 пъти по-голяма от предишната

Учените официално потвърдиха откриването на космическо неутрино, което се е ударило в Земята с безпрецедентна енергия.

Експертите най-накрая потвърдиха, че сигналът не е бъг или грешка, а е действително засечена реална частица.

През февруари 2023 г. детекторът KM3NeT, разположен на 3450 метра под Средиземно море, регистрира сигнал , който показва неутрино с рекордна енергия от 220 петаелектроволта (PeV).

Сега учените официално потвърдиха, че това е нов рекорд. За сравнение, предишният рекорд беше само 10 PeV, пише Science Alert.

Рекордна „частица-призрак“

Проведен е обстоен анализ на всички данни от събитието, наречено KM3-230213A, и околностите му.

Резултатите не само потвърждават предишни заключения, че сигналът е причинен от неутрино с енергия от 220 PeV, но и допълват мистерията за произхода му във Вселената.

Според колаборацията KM3NeT, записаните светлинни модели за KM3-230213A показват ясно съвпадение с това, което би се очаквало от релативистична частица, пресичаща детектора, най-вероятно мюон.

Данните изключват възможността за бъг или грешка.

Въз основа на възстановената енергия и посока на този мюон, учените стигнали до заключението, че най-вероятният сценарий днес е, че мюонът е създаден по време на взаимодействие с астрофизично неутрино близо до детектора, което прави това обяснение най-естествено.

Разпространение на неутрино във Вселената

Неутриното са забележително често срещани във Вселената. Всъщност те са сред най-често срещаните частици, произвеждани при енергийни условия като:

• сливане на звезди;
• експлозии на свръхнови.

Неутрината обаче нямат електрически заряд, нулева маса и почти не взаимодействат с други частици, с които се сблъскват.

Всъщност стотици милиарди неутрино в момента преминават през телата ни като призраци – ето защо се наричат „частици-призраци“.

Първо откриване на записващо събитие

Като се има предвид, че други експерименти, включително IceCube и Auger, работят от повече от десетилетие и преди това са търсили неутрино с ултрависока енергия, но все още не са открили такива, учените обмислят възможността неутриното, открито от KM3NeT, да е първото подобно събитие.

Освен това, въпреки сравнително ниската вероятност — около 1 на 100 — е възможно единственото наблюдавано досега събитие да се е случило в KM3NeT, а не в IceCube и Pierre Auge.

Изследователите също така са проучили как KM3-230213A се вписва в общата картина на неутриното. Или колко неутрино циркулират във Вселената и как са разпределени техните енергии.

Добавянето на неутрино с енергии от 220 PeV води до по-последователни прогнози за поведението на неутриното.

Откъде се появи рекордното неутрино

Експертите са разгледали дали KM3-230213A предполага нов компонент или процес, генериращ неутрино с ултрависока енергия, в сравнение със сравнително добре познатите процеси, лежащи в основата на останалите неутрино, открити до момента.

За съжаление, анализът не е успял да определи дали има нов компонент или не.

Възможните източници на неутрино все още включват емисии от екстремните условия на галактическия център, гама-лъчеви изблици, излъчвани от колапсиращи звезди, или взаимодействия с космическото микровълново фоново лъчение.

Учените коментират, че е изключително малко вероятно рекордното неутрино да е възникнало в Млечния път.

Така че, независимо откъде е дошло, KM3-230213A е родено някъде екстремно и много далеч.