การแสดงภาพของน้ำตกของการโต้ตอบจากการตรวจจับนิวตริโนใน KM3NET (km3net)
อนุภาคพลังงานสูงฝนตกบนโลกอย่างต่อเนื่อง แต่นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจพบ doozy: aระเบิดจากพื้นที่ลึกด้วยพลังงานที่ยิ่งใหญ่กว่าสิ่งที่เราเคยเห็นมาก่อน
เมื่อวันที่ 13 กุมภาพันธ์ 2566 เครื่องตรวจจับใต้ทะเลนอกชายฝั่งของซิซิลีหยิบเหตุการณ์นิวตริโนทำลายสถิติ พลังงานของอนุภาคคาดว่าจะเป็น 220 Petaelectronvolts (PEV)-สำหรับการอ้างอิงผู้ถือสถิติก่อนหน้านี้คือเล็ก ๆ น้อย ๆ 10 PeV-
เพียงไม่กี่คนมีความสามารถในการเร่งอนุภาคให้กับพลังงานที่รุนแรงเช่นนี้เช่นหรือ- ผู้กระทำผิดอย่างหนึ่งอาจเป็น- มวลมหานครที่ใช้งานอยู่เป็นพิเศษนั่นคือการยิงเจ็ทของรังสีเกือบโดยตรงที่โลก
แต่ด้วยระดับพลังงานที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนมันอาจเป็นนิวตริโนที่ได้รับการตรวจพบจากจักรวาลครั้งแรกซึ่งหมายความว่ามันเกิดจากรังสีจักรวาลที่มีปฏิสัมพันธ์กับโฟตอนจากรังสีพื้นหลังที่เหลือจากตัวเอง
เป็นอนุภาคพื้นฐานที่ไม่มีประจุไฟฟ้าและมวลขนาดเล็กจึงคิดว่าเป็นศูนย์ พวกเขาหลายพันล้านคนกำลังสตรีมผ่านร่างกายของเราทุกวินาที แต่พวกเขามีปฏิสัมพันธ์กับเรื่องที่เราไม่เคยสังเกตเห็น
ด้านพลิกคือสิ่งนี้ทำให้นิวตริโนตรวจจับได้ยากมาก การทำเช่นนั้นต้องมีการรวบรวมสื่อจำนวนมากเช่นและดูมันด้วย 'ดวงตา' หลายพันดวงสำหรับแสงวูบวาบของแสงที่เกิดจากการโต้ตอบที่กำหนดโดยนิวตริโน
การตรวจพบนิวตริโนที่ทำลายสถิติถูกตรวจพบโดยหนึ่งในสองลูกบาศก์กิโลเมตรกล้องโทรทรรศน์นิวตริโน (กม. 3net) ซึ่งตั้งอยู่ใต้พื้นผิวทะเลเมดิเตอร์เรเนียน 3,450 เมตร (11,320 ฟุต) ที่นั่นมีโมดูล 378 โมดูลแต่ละตัวมีเครื่องตรวจจับที่ไวต่อแสง 31 เครื่องคอยดูบนน้ำโดยรอบสำหรับแฟลชนิวตริโนที่เข้าใจยาก
ในช่วงเหตุการณ์ปี 2566 ตรวจพบโฟตอนกว่า 28,000 โฟตอนเป็นอนุภาคที่ผลิตโดยทางเดินของนิวตริโนผ่านปริมาตรเครื่องตรวจจับทั้งหมด สเปรย์ของอนุภาคมาเกือบแนวนอนซึ่งหมายความว่านิวตริโนที่รับผิดชอบพวกเขาจะต้องเดินทางผ่านหินและน้ำจำนวนมากในเปลือกโลกก่อนที่มันจะตีอะตอมภายในมุมมองของ KM3NET
แสงเองมาจากอนุภาคระดับประถมศึกษาอื่นที่เรียกว่า Muon ซึ่งเกิดขึ้นในระหว่างการโต้ตอบแบบเรียงซ้อน Muon นี้คาดว่าจะมีพลังงานประมาณ 120 PeV ซึ่งสูงอย่างน่าอัศจรรย์สำหรับอนุภาคเหล่านี้ แต่นั่นก็ไม่มีอะไรเทียบได้กับอนุภาคต้นกำเนิด
ดังนั้นอะไรจะเปิดตัวนิวตริโนในระดับพลังงานที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน? เนื่องจากอนุภาคเหล่านี้ไม่ได้มีปฏิสัมพันธ์กับสสารมากนักพวกเขาจึงสามารถเดินทางไกลได้โดยไม่ถูกรบกวนทำให้ยากที่จะกำหนดว่าพวกเขามาจากไหน
ทีมตรวจสอบสมมติฐานสี่ข้อในภูมิภาคของท้องฟ้าที่นิวตริโนมาจาก แหล่งที่มานั้นเป็นสิ่งที่อยู่ในกาแลคซีของเรา มีบางอย่างที่อยู่นอก แต่ก็ยังอยู่ในจักรวาลท้องถิ่น เหตุการณ์ชั่วคราวเช่นแกมม่าเรย์ระเบิด; หรือบางอย่างจากกาแลคซีที่ห่างไกล
ไม่มีอะไรในทิศทางนั้นพอดีกับสามตัวเลือกแรกที่ทีมพบ ที่เหลืออยู่เพียงแหล่งข้อมูลภายนอกและของเหล่านั้นควรครอง เมื่อพิจารณาว่านิวตริโนนี้มีพลังอย่างเหลือเชื่อเพียงใดมันจะต้องเป็นแหล่งที่กระฉับกระเฉงเช่นก-
ถัดไปนักวิจัยค้นหาภูมิภาคของท้องฟ้าในความยาวคลื่นหลายแห่งเพื่อระบุ Blazars ที่อาจรับผิดชอบ มีการระบุผู้เล่นตัวจริง 12 ตัว แต่กรณีอยู่ไกลจากการปิด
"ด้วยจำนวน blazars จำนวนมากบนท้องฟ้าคุณไม่สามารถพิจารณาความสัมพันธ์เหล่านี้ได้และจำเป็นต้องมีการตรวจสอบเพิ่มเติม" ผู้เขียนเขียนในการศึกษาเกี่ยวกับเหตุการณ์
ความเป็นไปได้อีกอย่างหนึ่งคือสิ่งที่เรียกว่าการผลิตนิวตริโน cosmogenic ซึ่งหมายความว่าอนุภาคพลังงานสูงถูกสร้างขึ้นเป็นผลมาจากรังสีจักรวาลที่มีปฏิสัมพันธ์กับ- รังสีที่เหลือจากบิ๊กแบงหรือแสงพื้นหลังระหว่างกาแลคซี
ถ้าเป็นเช่นนั้นสิ่งนี้จะทำเครื่องหมายการตรวจจับครั้งแรกของนิวตริโนที่ผลิตด้วยวิธีนี้ การศึกษาเพิ่มเติมจะต้องแก้ปริศนาไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง
การวิจัยถูกตีพิมพ์ในวารสารธรรมชาติ-