Зарегистрировано самое высокоэнергетичное нейтрино в истории
Астрофизики наблюдали самое высокоэнергичное нейтрино из когда-либо зарегистрированных. Частица, которая, вероятно, пришла из далекой галактики, была обнаружена нейтринным телескопом Cubic Kilometer (KM3NeT), набором стеклянных сфер, обнаруживающих излучение, на дне Средиземного моря 13 февраля 2023 года.
Нейтрино высокой энергии
KM3NeT состоит из цепочек чувствительных детекторов света, закрепленных на морском дне на глубине около 3500 метров у побережья итальянского острова Сицилия, а также во втором, меньшем массиве около Тулона, Франция. Эти датчики улавливают свет, излучаемый высокоэнергетическими, электрически заряженными частицами, такими как мюоны. Мюоны непрерывно падают на поверхность Земли, потому что они образуются, когда космические лучи сталкиваются с молекулами воздуха. Но иногда космическое нейтрино тоже производит мюон.
В событии февраля 2023 года, обнаруженном Сицилийской обсерваторией, команда оценила, что мюон нес 120 ПэВ энергии, на основе необычного количества света, которое он произвел. Траектория частицы была близка к горизонтальной по отношению к поверхности Земли и двигалась на восток, в сторону Греции.
«120 ПэВ сами по себе достаточно, чтобы сказать вам, что это было чудовищное событие», — говорит Элиза Рескони, физик-нейтрино, которая является работает с IceCube — обсерваторией на Южном полюсе, которая впервые обнаружила космические нейтрино в 2012 году.
На основе высокой энергии частицы и ее почти горизонтальной траектории команда пришла к выводу, что мюон, вероятно, был создан не космическими лучами, а нейтрино — более чем в 20 раз более энергичным, чем любое из наблюдавшихся ранее.
Никто точно не знает, откуда берутся нейтрино сверхвысокой энергии, но возможности варьируются от гигантских черных дыр до звездных взрывов, называемых гамма-всплесками. Некоторые также, как ожидается, будут созданы в межзвездном пространстве, когда частицы, такие как протоны, сталкиваются с космическим микроволновым фоном, излучением, оставшимся от Большого взрыва.
Когда KM3NeT наблюдал рекордное нейтрино, у него была 21 цепочка детекторов. С тех пор команда развернула еще 12, увеличив количество событий, которые может обнаружить телескоп, и точность его данных. Пока у исследователей достаточно финансирования, чтобы увеличить количество цепочек до 120, и они надеются в конечном итоге достичь общего числа в 230. Проект будет стоить приблизительно 350 миллионов евро.