Физики поймали нейтрино рекордной энергии на дне Средиземного моря
В феврале 2023 года подводный телескоп KM3NeT на дне Средиземного моря зафиксировал нейтрино с энергией 220 петаэлектронвольт (или 220 × 10 в 15 степени электронвольт). Ученые назвали эту частицу KM3-230213A и недавно рассказали о ней в журнале Nature.
Физикам трудно ловить нейтрино: у них почти нет массы и заряда, и они крайне редко контактируют с другими частицами. Поэтому инженеры строят массивные детекторы глубоко под водой, во льдах или под землей, чтобы замечать свет, который возникает, когда нейтрино ударяется о материю. В случае с KM3-230213A датчики телескопа уловили вторичную частицу — мюон.
Нейтрино высоких энергий рождаются там, где взрываются сверхновые звезды или сливаются галактики. В таких местах протоны и ядра атомов разгоняются почти до скорости света и врезаются в материю или фотоны. Магнитные поля не отклоняют нейтрино, а космическая пыль их не поглощает, поэтому частицы летят по прямой линии и точно указывают на свой источник. Исследователи проследили путь KM3-230213A и определили четыре возможные зоны, откуда могла прилететь частица, включая нашу галактику и дальний космос. Точно назвать место пока не удалось.
Самое энергичное нейтрино во Вселенной могло прийти от блазаров
Энергия пойманной частицы превосходит все нейтрино, которые физики фиксировали раньше. Ученые предполагают, что частица прилетела от неизвестного объекта, или же они впервые поймали космогенное нейтрино. Космогенные частицы образуются, когда космические лучи сталкиваются с реликтовым фоном — древним светом, который остался после Большого взрыва. Когда лучи и фотоны врезаются друг в друга, рождается каскад новых частиц, среди которых появляются и такие нейтрино, как KM3-230213A. До сих пор космогенные частицы существовали только в теории.
Если KM3-230213A действительно относится к космогенным частицам, это поможет ученым заглянуть в раннюю историю Вселенной. Энергия этих нейтрино так велика, что это дает физикам шанс открыть новые законы вне рамок Стандартной модели. Пока авторы статьи называют космогенную версию лишь одной из вероятных гипотез. Чтобы ответить точно, исследователи планируют расширить телескоп KM3NeT. Они добавят новые датчики, чтобы ловить больше частиц и безошибочно вычислять, откуда те прилетают.
Иллюстрация Nicolle R. Fuller/NSF/IceCube
Самое популярное
