O veredicto está em. A detecção de um cósmico Neutrino Isso esmagou a Terra com um nível de energia sem precedentes não é uma falha ou um erro, mas uma detecção actual de uma partícula actual.
Em fevereiro de 2023, um detector chamado KM3NETlocalizado profundamente sob o Mar Mediterrâneo, pegou um sinal que parecia indicar um neutrino com uma energia de desviado de 220 PETELECTELTONVOLTS (PEV). Para referência, o registro anterior period um mero 10 pev.
Agora, uma análise exaustiva de todos os dados sobre o evento e ao redor do evento, designado KM3-230213Anão apenas apóia as conclusões de que o sinal foi causado por um neutrino de 220 Pev, mas aumenta o mistério sobre onde diabos no universo de onde veio.
Relacionado: Pela primeira vez, detectamos uma ‘partícula fantasma’ vindo de uma estrela ralada
“Os padrões de luz detectados para KM3-230213a mostram uma correspondência clara do que é esperado de uma partícula relativística que atravessa o detector, provavelmente um muon, descartando a possibilidade de uma falha”, disse a colaboração do KM3NET.
“Graças à energia e direção reconstruídas deste muon, o cenário mais provável de longe é que o muon se originou na interação de um neutrino astrofísico nas proximidades do detector, tornando -o a explicação mais pure”.
Neutrinos são chocantemente comuns no universo – entre as partículas mais abundantes por aí, geradas por circunstâncias energéticas, como fusão estelar ou explosões de supernova. Mas eles não têm carga elétrica, sua massa é quase zero e mal interagem com outras partículas que encontram.
Centenas de bilhões de Neutrinos estão passando pelo seu corpo agora, apenas passando como fantasmas. É por isso que eles são carinhosamente conhecidos como partículas fantasmas.
Essa personalidade de partícula evitada representa um problema: faz Neutrinos quase impossível de detectar. De vez em quando, no entanto, um neutrino bate em outra partícula, um evento que cria uma pequena chuva de partículas como guons e fótons – partículas de luz. Isso significa um brilho muito fraco que o O detector certo pode pegar.
KM3NET é exatamente uma matriz de detector. Está submerso 3.450 metros (11.320 pés) sob a superfície do oceano, uma profundidade em que nenhuma luz photo voltaic pode penetrar. Em uma escuridão tão completa, os eventos de neutrinos brilham como pequenos faróis.
Foi isso que levou à detecção de KM3-230213A- você pode ler sobre isso aqui – Mas como outros detectores que operam muito mais chegaram nem perto de uma detecção de energia tão alta, permaneceu alguma incerteza.
“Dado que outros experimentos, Icecube e Auger em explicit, está operando há mais de uma década e já realizaram pesquisas por energia ultra-alta Neutrinos Mas não detectamos um até agora, investigamos a probabilidade de que o neutrino observado pelo KM3NET seja o primeiro neutrino observado “, explicou a colaboração KM3NET.
“Descobrimos que, apesar de uma probabilidade bastante baixa de acontecer – aproximadamente 1 em 100 probabilities – é possível que o único evento visto até agora esteja no KM3NET e não em Icecube e Pierre Auger; portanto, as três medidas não discordam”.
Os pesquisadores também investigaram como KM3-230213A se encaixa na imagem maior de neutrinos-quantos Neutrinos estão fluindo pelo universo e a distribuição de energias. A adição do neutrino de 220 peças resulta em previsões mais consistentes do comportamento de neutrinos.
Finalmente, e talvez o mais interessante, o artigo examinou se KM3-230213A sugere a presença de um novo componente ou processo que produz uma energia ultra-alta Neutrinoscomparado aos processos relativamente conhecidos por trás do resto do Neutrinos detectado até o momento.
“Isso é relevante porque espera-se que esse novo componente surja em energias ultra-altas, devido a ‘cosmogênico Neutrinos‘, que são Neutrinos produzido pela interação dos raios cósmicos com o fundo cósmico de microondasa primeira luz observável do universo emitiu cerca de 13,8 bilhões de anos atrás “, disse a colaboração.
“Como alternativa, um novo componente pode ser devido a uma nova população de objetos astrofísicos emitindo uma energia ultra-alta Neutrinos. “
Infelizmente, a análise não conseguiu determinar se há um novo componente ou não. Possíveis origens do neutrino ainda incluem ejeção do ambiente extremo de um centro galáctico, as rajadas de raios gama emitidos por estrelas explodindo ou uma interação com o fundo cósmico de microondas.
Uma coisa que os cientistas pensam, porém, é que é Muito, muito improvável que o neutrino se originou na Galáxia da By way of Láctea. Então, de onde quer que seja, KM3-230213A nasceu em algum lugar extremo e muito distante. Atualmente, está em andamento o trabalho para tentar refinar a trajetória dos neutrinos, para se aproximar de traçar seu ponto de origem. Então, estamos longe de ouvir o último do KM3-230213A.
“O KM3-230213A abriu uma nova janela da astronomia de neutrinos de alta energia”, disse a colaboração.
“Nossa análise é o primeiro esforço para combinar as observações de vários telescópios em uma ampla faixa de energia para caracterizar o espectro de energia ultra-alta. Isso representa nossa melhor likelihood de obter conhecimento sobre os objetos mais extremos que povoam nosso universo”.
O artigo foi publicado em Revisão física x.
