Fisikawan menemukan 'partikel hantu' 100 kali lebih energik dari yang pernah terlihat sebelumnya
Para astronom telah mendeteksi partikel hantu paling kuat yang pernah ditemukan, dan mereka tidak yakin dari mana asalnya.
Partikel, yang sejenak melintas di seluruh detektor di dalam teleskop neutrino kilometer kubik (KM3NET) di bagian bawah Laut Mediterania, adalah neutrino dengan energi yang diperkirakan 220 quadrillion elektron volt – membuatnya lebih dari 100 kali lebih energik daripada energik daripada energik daripada energik daripada energik dari 220 kuadriliun – membuatnya lebih dari 100 kali energik daripada energik daripada energik daripada energon lebih dari 100 kali energon daripada energon lebih dari 100 kali energon – membuatnya lebih energon daripada 100 kali lebih energon daripada 100 kali lebih energon – yang terdeteksi sebelumnya.
Lintasan dan energi partikel berarti kemungkinan berasal dari a Ray kosmik – Partikel subatomik seperti proton atau elektron yang diludahi dengan kecepatan tinggi di suatu tempat di alam semesta. Tetapi sifat peristiwa bencana yang menghasilkan partikel yang sangat energik tetap menjadi misteri. Para peneliti menerbitkan temuan mereka 12 Februari di jurnal Alam.
“Neutrino adalah salah satu partikel dasar yang paling misterius. Mereka tidak memiliki muatan listrik, hampir tidak ada massa dan hanya berinteraksi lemah dengan materi, ” Rose RabbitWakil Juru Bicara Detektor KM3NET dan seorang peneliti di Institut Nasional untuk Fisika Nuklir di Italia, kata dalam sebuah pernyataan. “Mereka adalah pembawa pesan kosmik khusus, memberi kita informasi unik tentang mekanisme yang terlibat dalam fenomena paling energik dan memungkinkan kita untuk menjelajahi jangkauan terjauh alam semesta.”
'Bab Baru dalam Astronomi Neutrino'
Setiap detik, sekitar 100 miliar neutrino melewati setiap sentimeter persegi tubuh Anda. Partikel -partikel kecil ada di mana -mana dan diproduksi di api nuklir bintang, dalam ledakan bintang yang sangat besar, dengan peluruhan radioaktif, dan dalam akselerator partikel dan reaktor nuklir di Bumi.
Namun terlepas dari di mana-mana mereka, interaksi minimal partikel yang tidak memiliki massa yang tidak beralasan dengan materi lain membuat neutrino sangat sulit untuk dideteksi. Banyak percobaan deteksi neutrino telah melihat Pemboman neutrino yang mantap dari matahari, tetapi kaskade ini juga menutupi neutrino dari sumber yang lebih tidak biasa, seperti ledakan bintang raksasa yang disebut supernova dan pancuran partikel yang diproduksi oleh sinar kosmik.
Untuk menyaring neutrino berenergi rendah dan mencari sepupu mereka yang sangat energik, para ilmuwan dan insinyur yang membangun teleskop neutrino KM3Net, yang terbagi antara dua detektor: penelitian astropartikel dengan kosmik di jurang (ARCA) dan penelitian osilasi dengan kosmik di jurangss (Orca), diposisikan di lokasi terpisah di bagian bawah Laut Mediterania.
Seperti halnya pesawat terbang lebih cepat dari Kecepatan suara Membuat booming sonik, sebuah partikel yang melakukan perjalanan melalui media yang melayang-layang, seperti air, lebih cepat dari kecepatan cahaya menciptakan cahaya biru yang redup di belakangnya. Dengan mencari cahaya ini, yang disebut Radiasi Cherenkov, para ilmuwan dapat melihat jalur produk sampingan partikel yang dibuat setelah neutrino menyerang nukleus atom mati.
Pada bulan Februari 2023, Detektor ARCA – yang terletak di dasar laut 50 mil (80 kilometer) dari pantai Portopalo di Capo Passero, Sisilia – membuat penemuan seperti itu. Di sana, 2,2 mil (3,5 km) di bawah ombak, partikel subatomik tunggal yang disebut muon melintas melalui detektor, menyalakan lebih dari sepertiga sensornya. Dengan melacak sudut jalan muon ini dan menganalisis energinya, para ilmuwan menyimpulkan bahwa itu adalah produk sampingan dari neutrino kosmik yang lebih energik daripada yang pernah direkam.
Tidak jelas dari mana asal neutrino berenergi sangat tinggi. Para peneliti berspekulasi bahwa itu bisa dipercepat oleh “akselerator kosmik yang kuat” seperti lubang hitam, supernova atau pulsar; Atau itu bahkan bisa menjadi deteksi pertama dari neutrino “kosmogenik” yang muncul dari sinar kosmik yang mencolok dari cahaya dari Latar belakang microwave kosmik.
Untuk menemukan jawabannya, para ilmuwan akan terus membangun KM3NET, menghasilkan detektor yang lebih besar yang mampu menangkap lebih banyak dari neutrino langka ini saat mereka melintasi planet kita.
“Km3net telah mulai menyelidiki berbagai energi dan sensitivitas di mana neutrino yang terdeteksi dapat berasal dari fenomena astrofisik ekstrem,” rekan penulis studi Coyle Paschalseorang peneliti di Pusat Penelitian Ilmiah Nasional di Marseille, Prancis, dalam pernyataan itu. “Deteksi neutrino ratusan PEV pertama ini [Petaelectronvolts, or quadrillions of electronvolts] Membuka bab baru dalam astronomi neutrino dan jendela pengamatan baru di alam semesta. “
