Este un „mesager cosmic special”, martor al unui fenomen misterios care s-a produs în afara Căii Lactee: un neutrino cu o energie de 30 de ori mai mare decât oricare dintre cele înregistrate vreodată pe Terra a fost detectat pe fundul Mării Mediterane, informează AFP.
Neutrino este o particulă elementară care există din abundenţă în Univers, dar care este evazivă, nu are sarcină electrică, are o masă aproape zero şi nu interacţionează decât foarte slab cu materia.
Particulele neutrino îi interesează în mod deosebit pe oamenii de ştiinţă, deoarece sunt „mesageri cosmici speciali”, a explicat Rosa Coniglione, cercetătoare la Institutul italian de fizică nucleară, într-un comunicat care însoţeşte miercuri publicarea unui studiu în revista Nature.
Evenimentele cele mai violente din Univers - cum ar fi explozia unei supernove, fuziunea a două stele neutronice sau activitatea din jurul unor găuri negre supermasive - generează aşa-numiţii „neutrino cu energie ultra-înaltă”.
Întrucât aceste particule interacţionează foarte puţin cu materia, ele pot evada din zonele dense care le-au produs şi apoi călători în linie dreaptă prin Univers, putând astfel să furnizeze informaţii preţioase, inaccesibile prin metode clasice, despre fenomenele astrofizice aflate la originea lor.
Aceste „particule-fantomă” sunt totuşi extrem de greu de detectat. Pentru a spera la captarea unora dintre ele în plin zbor, este nevoie de un volum enorm de apă - cel puţin un kilometru cub, echivalentul a 400.000 de piscine olimpice. Aşa cum este cazul Mării Mediterane, care găzduieşte Telescopul Neutrino de un Kilometru Cub (KM3NET).
„O valoare colosală, niciodată observată până acum pe Pământ”
Aflat încă în construcţie, acesta este repartizat în două situri de cercetare: ARCA, dedicat astronomiei particulelor cu energii înalte, la 3.450 de metri adâncime, în largul Siciliei (Italia), şi ORCA, optimizat pentru a studia proprietăţile fundamentale ale particulelor neutrino, la 2.450 de metri adâncime, în largul oraşului Toulon (Franţa).
Cabluri lungi de câteva sute de metri, echipate cu fotomultiplicatoare capabile să amplifice cele mai mici cantităţi de lumină, sunt ancorate pe fundul mării la distanţe regulate, notează AFP, citată de Agerpres.
Pe 13 februarie 2023, un muon, un electron greu produs de un neutrino, „a traversat întregul detector ARCA, inducând semnale în peste o treime din senzorii activi”, au anunţat administratorii KM3NET, o colaborare la care participă 350 de oameni de ştiinţă din 21 de ţări.
Neutrino-ul aflat la originea sa avea o energie de 220 petaelectronvolţi (PeV), sau 200 de milioane de miliarde de electronvolţi. Este o valoare colosală, niciodată observată până acum pe Pământ.
„Este aproximativ energia unei mingi de ping-pong care cade de la înălţimea de un metru”, dar conţinută „într-o singură particulă elementară”, a explicat Aart Heijboer, profesor la Institutul olandez de fizică subatomică (Nikhef) şi membru al proiectului KM3NET, într-o conferinţă de presă.
„Originea nu poate fi decât una cosmică”
Producerea unei astfel de particule ar necesita un accelerator „de jur împrejurul Pământului la distanţa sateliţilor geostaţionari”, a declarat Paschal Coyle, director de cercetare la Centrul de fizica particulelor din Marsilia (CPPM), afiliat la Centrul Naţional pentru Cercetare Ştiinţifică (CNRS) din Franţa.
Datorită unui astfel de nivel de energie, originea acelui neutrino nu poate fi decât una cosmică. Distanţa faţă de evenimentul care l-a produs „este necunoscută”, dar „suntem destul de siguri că el nu provine din galaxia noastră”, a subliniat Damien Dornic, cercetător la CPPM.
Astrofizicienii au identificat 12 blazari potenţial compatibili: nuclee galactice active, alimentate de găuri negre supermasive.
„Ar putea fi vorba, de asemenea, despre prima detectare a unui neutrino cosmogenic, provenit din interacţiunea dintre razele cosmice cu energie ultra-înaltă şi fotonii din fundalul cosmic intergalactic”, a explicat Rosa Coniglione. Acest lucru ar putea ajuta la înţelegerea „compoziţiei razelor cosmice” şi a „evoluţiei Universului”.
„În epoca în care s-a produs acest eveniment, sistemul nostru de alertă pentru neutrino era încă în dezvoltare”, a explicat Aart Heijboer. Până la sfârşitul anului 2025, în cazul unei noi detectări, o alertă va fi trimisă în doar câteva secunde „tuturor telescoapelor din lumea întreagă pentru ca ele să poată să îşi îndrepte antenele în acea direcţie” de pe cer pentru a căuta sursa fenomenului, a adăugat cercetătorul olandez.
Editor : Liviu Cojan
