Цифровой оптический модуль телескопа совместной работы K3MNET, который выявил высокоэнергетический нейтрино.
Астрономы обнаружили на записи космическую «призрачную частицу» с самой высокой энергией, глубоко под Средиземным морем.
Нейтрино, как называется субатомная частица, была обнаружена исследователями на кубическом километровом телескопе или сотрудничестве KM3Net, глобальной команде из более чем 360 ученых. Их рекордные выводы были объявлены в журнале Природа в среду.
«Мы думаем, что мы обнаружили, что самый энергичный нейтрино, когда -либо записанный на земле», — говорит Пол де Йонг, физик из Амстердамского университета и нынешний представитель сотрудничества KM3Net, Катрине Миллер в Нью -Йорк ТаймсПолем
Нейтрино известны как «призрачные частицы», потому что их общеизвестно трудно обнаружить, и они часто проходят через вещество, не взаимодействуя с ним. Обильные, но неясные частицы также не имеют электрического заряда, поэтому ученые не могут захватить их, используя электрические или магнитные силы. Однако, поскольку практически ни один материал не изменяет их курс, направление путешествий нейтрино должно надежно указывать на таинственные и невероятно мощные космические ускорители, которые их запустили, такие как гамма-взрыв.
Этот нейтрино, названный KM3-230213A, был найден с использованием KM3Net, гигантской сети датчиков, образующих погруженный телескоп в Средиземном море. Система в настоящее время работает, но все еще строится. Хотя исследовательская группа обнаружила частицу в феврале 2023 года, с тех пор они работают над тем, чтобы обрести уверенность в результате.
Определение нейтрино с новым телескопом удивительно редко. Один из двух своих детекторов, названных ARCA, работал только на 10 %, когда его датчики поднимали частицу. Детектор не поймал сам нейтрино, но он увидел, как всплеск частиц остался, когда он попал в воду. В частности, нейтрино наткнулся на какое -то вещество и создал другой тип крошечной частицы, называемый мюон, который, в свою очередь, вызвал светящуюся волну синих фотонов, которые детектор мог видеть.
«У этих вещей так много энергии — они так сильно ударили — что вы получаете этот действительно огромный спрей частиц», — объясняет Кейт Шолберг, физик из Университета Дьюка, не была вовлечена в исследование, Меган Бартель Scientific AmericanПолем «Это мало взаимодействует, но когда это происходит, он делает гигантский, впечатляющий всплеск всех видов частиц, распыляющих повсюду. И это свет от тех частиц, которые вы видите».
Было измерено KM3-230213A, чтобы иметь энергию около 120 квадриллиона электронволтов-в 30 раз выше, чем любой нейтрино, обнаруженный ранее. «Это в совершенно неисследованной области энергии», — сказал Пасхал Койл, физик нейтрино и член команды KM3Net, во время пресс -конференции 11 февраля в соответствии с Wills’s Will’s Dunham.
«Это примерно в 1000 раз энергично, чем все, что мы могли бы произвести на Земле», — добавляет Брайан Рамсон, физик нейтрино из Национальной лаборатории ускорителя Ферми в Иллинойсе, который не участвовал в исследовании, в Scientific AmericanПолем
Когда описано с точки зрения повседневных объектов, это количество энергии может звучать не так много. Это примерно эквивалентно энергии мяча для пинг -понга, падающего чуть более трех футов в гравитации Земли, или энергии, необходимой для запуска небольшого светодиодного света на одну секунду, согласно Эшли Стрикленду из CNN. Но поместите всю эту энергию в одну субатомную частицу, и она становится огромной.
«Один из способов, которым мне нравится думать об этом, — это то, что энергия этого единственного нейтрино эквивалентна энергии, выпущенной, разделяя не один атом урана, или десять таких атомов, или даже миллион из них», — объясняет Брэд К. Гибсон, член сотрудничества KM3Net, в электронном письме CNN. «У этого маленького нейтрино было столько энергии, сколько энергия, выделяемая путем разделения одного миллиарда атомов урана… ошеломляющего числа, когда мы сравниваем энергии наших реакторов ядерного деления с этим единственным эфирным нейтрино».
Ученые не смогли определить точный источник нейтрино, но исследовательская группа считает, что он возник за пределами Млечного Пути.
Невероятно высокая энергия этого нейтрино была встречена с некоторым скептицизмом. Другой телескоп нейтрино под названием IceCube искал частицы в Антарктике более десяти лет и не нашел ничего столь же мощного. «Мое первое впечатление состоит в том, что это очень неожиданно. И как это может быть возможно, если бы IceCube не видел что -то (подобное) раньше?» говорит Игнасио Табоада, физик из Технологического института Джорджии и представитель сотрудничества IceCube, чтобы Scientific AmericanПолем
Несмотря на то, что еще есть вопросы, на обнаружение начинается потенциальная новая фаза в понимании космоса. И это означает, что больше нейтрино, чем ученые, ранее считали, может летать через космос. «Это признак того, что мы на правильном пути, и это также намек на то, что, возможно, может быть сюрприз», — говорит Денвер Уиттингтон, физик из Сиракузского университета, который не был связан с исследованием, Адити Рамакришнану в Ассошиэйтед Пресс.Полем
