Daha önce gördüğümüzden daha fazla enerjiye sahip bir nötrino, Akdeniz’in tabanındaki bir dedektör tarafından alındı ve uzak bir kozmik kökene sahip gibi görünüyor
Deniz tabanındaki km3net nötrino detektörünün bir kısmı
Akdeniz’deki yeni bir parçacık dedektöründen yırtılan şok edici derecede güçlü bir nötrin, fizikçileri şaşırttı ve evrenin süper kütleli kara deliklerin birleştirilmesi gibi en felaket olaylarından bazılarına ilk cezalandırıcı bir bakış olabilir.
Bazen “hayalet parçacıkları” olarak adlandırılan nötrinolar, neredeyse kütlesiz oldukları ve elektrik yükü olmadıkları için çoğu maddeyle zar zor etkileşime girerler. Bu, nötrino dedektörlerinin tipik olarak güçlü bir nötrino bir atoma girebileceği ve varlığının anlatım belirtilerini ortaya çıkaran bir parçacık duşu üretebileceği umuduyla, su veya buz gibi büyük miktarlarda yoğun madde içerdiği anlamına gelir.
Fransa’daki Marsilya’nın Partikül Fiziği Merkezi’nde Damien Dornic ve meslektaşları, şimdiye kadar görülen en enerjik nötrino tespit ederek bunu yaptılar. Ekip, 13 Şubat 2023’te Nötrino’yu alan Akdeniz’in dibinde bir çift dedektör dizisi olan kübik kilometre nötrino teleskopunu (KM3net) kullandı. Dedektör o sırada sadece yüzde 10 tamamlandı, bu yüzden aldı. Dornic ve ekibi şaşkınlıkla.
“İlk olarak kafamız karıştı” diyor. “Bu etkinliğin gerçekten olağanüstü olduğunu giderek daha fazla fark ettiğimizde, gerçekten heyecanlandık.”
Sinyal umut verici görünüyordu, dedektörde neredeyse yatay bir parlak çizgi olarak ortaya çıktı. Araştırmacılar, bunun nötrino dedektörden çarpma sonrasında üretilen muonlar adı verilen küçük, elektron benzeri parçacıklar tarafından oluşturulduğunu düşünüyor ve KM3net dedektörlerinin alabileceği ışık verdi.
Araştırmacılar 2024’teki sonucu geçici olarak duyurduklarında, hala parçacığın tam enerjisini hesaplıyorlardı. Oxford Üniversitesi’nden Morgan Wascko, “Bu kadar yüksek enerji bir şey gördüklerine açıkça şaşırdı, bu yüzden nötrino simülasyonları henüz bu kadar yüksek gitmedi, bu kadar enerjik bir şey görmeyi beklemiyorlardı” diyor. .
Sonucu doğrulamak için, araştırmacılar önce, kozmik ışınlar adı verilen boşluktan yüklü parçacıklar, Dünya atmosferine çarptığında üretilen nötrinolar gibi dedektörlerini aydınlatabilecek diğer kaynakların etkilerini dikkatlice açıklamak zorunda kaldılar. Bu tür sinyallerin, daha uzak kozmik kaynaklardan bir milyardan birine daha yüksek enerji nötrinolarının sayısı olduğu düşünülmektedir.
Şimdi, nötrino’nun 120 PETA elektron volt (PEV) enerjisine sahip olduğunu hesapladılar. Bu, Antarktika’daki ICECube Nötrino Gözlemevi tarafından keşfedilen önceki kayıt tutucusundan yaklaşık 10 kat daha yüksektir. Bu PEV enerji aralığı, CERN’deki büyük hadron çarpıcısı gibi dünyadaki hızlandırıcılarda üretilen en enerjik parçacıklardan binlerce kat daha fazladır.
Bu tür yüksek enerjili nötrinoları tespit etmek, kendileri üreten kara delikler veya süpernova patlamaları gibi, kendileri üretilen olaylara benzersiz bilgiler verebilir, bu da kendileri yapıldıkları gibi nötrino üreten kozmik ışınlar verir. Wascko, “Kozmik ışınlar şarj edildi ve yıldızlararası boşluğu geçerken orijinal oluşum yerlerinin çoğunu kaybediyoruz, ancak nötrinolar doğrudan geri dönecek” diyor.
Dornic, bu durumda, nötrino sırtını takiben, nispeten büyük bir alan yamasına yol açtığını ve tam bir kaynağı bulmayı zorlaştırdığını, ancak teleskopta planlanan iyileştirmelerin, benzer şekilde güçlü bir nötrino tespit edilmesi durumunda bir nesneyi tespit etmelerine izin vermesi gerektiğini söylüyor. gelecek.
Tur
Cern ve Mont Blanc, Karanlık ve Dondurulmuş Madde: İsviçre ve Fransa
7 Ekim 2025
6 gün gün
