Немой свидетель космической катастрофы: что рассказала частица, пролетевшая сквозь Землю

В феврале 2023 года телескоп KM3NeT зафиксировал уникальное событие, которое привлекло внимание ученых по всему миру. Нейтрино, частицу, которая считается "призраком" в мире физики, смогло взаимодействовать с атомом, что привело к его обнаружению. Но это не просто очередное нейтрино — его энергия оказалась рекордной. Как же так получилось?

Что такое нейтрино?

Нейтрино — это фундаментальные частицы, которые участвуют лишь в слабом и гравитационном взаимодействии. Они почти не взаимодействуют с веществом, проходя сквозь него, что делает их идеальными "носителями" информации о самых экстремальных процессах во Вселенной. В связи с этим ученые объявили "охоту" на нейтрино, используя различные эксперименты, включая KM3NeT.

KM3NeT — это глубоководная нейтринная обсерватория, расположенная на дне Средиземного моря. Она состоит из множества детекторов, установленных у побережья европейских стран. Основная задача этих детекторов — улавливать черенковское излучение, возникающее, когда заряженные частицы движутся быстрее света в данной среде.

В феврале 2023 года детектор ARCA зафиксировал необычное свечение у сицилийского побережья. Это произошло, когда нейтрино столкнулось с атомом, вызвав выброс электрона и, как следствие, черенковское излучение. Энергия этого нейтрино составила около 220 петаэлектронвольт — в 20-30 раз выше, чем все предыдущие наблюдения.

Исследование источника нейтрино

Ученые начали анализировать событие KM3-230213A, сопоставляя его данные с архивными наблюдениями. Они пришли к выводу, что это не ошибка детектора. Однако, чтобы подтвердить его "реликтовое" происхождение, необходимо поймать больше таких ультравысокоэнергетических событий.

"Если подтвердится наличие нового компонента в потоке нейтрино, это станет научным прорывом. Мы можем впервые увидеть нейтрино космического происхождения", — заявили исследователи.

Возможные источники

Что касается конкретного источника этого нейтрино, то среди возможных кандидатов могут быть сверхновые звезды, гамма-всплески или релятивистские джеты от черных дыр. В отличие от большинства детекторов, которые фиксируют атмосферные нейтрино, KM3-230213A явно пришло из космоса, и, вероятно, даже из-за пределов нашей галактики.

Исследователи уже нашли 17 блазаров, которые могут быть источниками нейтрино KM3-230213A. Блазары — это активные ядра галактик с релятивистскими джетами, направленными в нашу сторону. Однако вычислить конкретный блазар невозможно, так как они находятся в одной области неба, откуда пришла частица.

Это открытие может изменить наше понимание о нейтрино и их источниках. Ученые продолжают исследовать и надеются поймать больше таких событий, чтобы разгадать тайны Вселенной.