Međunarodni tim naučnika nedavno je detektovao neutrino s dosad najvišom zabeleženom energijom, otkrivajući tragove jednog od najekstremnijih fenomena u svemiru. Ova čestica, zabeležena pomoću detektora KM3NeT smeštenog u dubinama Sredozemnog mora, imala je neverovatnu energiju od 220 petaelektronvolti (PeV), što je više od bilo koje prethodno otkrivene neutrino čestice.
Neutrini su subatomske čestice koje gotovo ne interaguju s materijom, što ih čini izuzetno teškim za detekciju. Svake sekunde bilioni njih prolaze kroz naše telo, ali gotovo nikada ne stupaju u interakciju s atomima. Upravo zbog toga, otkrivanje neutrina ovako visoke energije predstavlja značajan podvig u astrofizici i otvara mogućnosti za bolje razumevanje kosmičkih fenomena koji proizvode ovako ekstremne čestice.
Ovaj rekordni neutrino otkriven je pomoću jednog od dva niza detektora u okviru eksperimenta KM3NeT, koji se nalazi na dubini od 3.450 metara ispod površine mora. Ovaj teleskop sastoji se od 378 optičkih modula sa senzorima osetljivim na svetlost, koji registruju bljeskove izazvane interakcijama neutrina sa atomima u vodi.
S obzirom na neviđeni nivo energije ovog neutrina, naučnici veruju da je morao nastati u nekom od najmoćnijih astrofizičkih procesa. Među potencijalnim izvorima razmatrane su supernove, sudari neutronskih zvezda, pa čak i supermasivne crne rupe. Jedan od najverovatnijih kandidata je blazar – aktivna galaktička jezgra u kojima supermasivne crne rupe izbacuju moćne mlazove zračenja direktno ka Zemlji.
Međutim, postoji i druga fascinantna mogućnost – da je ovo prvi kosmogeni neutrino ikada detektovan. Kosmogeni neutrini nastaju kada visokoenergetski kosmički zraci sudaraju sa fotonima kosmičkog mikrotalasnog pozadinskog zračenja, ostatkom Velikog praska. Ako se potvrdi da je ovaj neutrino upravo takvog porekla, to bi predstavljalo značajan korak u razumevanju visokoenergetske astrofizike i evolucije svemira.
Tokom ovog događaja, senzori u teleskopu KM3NeT registrovali su preko 28.000 fotona kao rezultat interakcije neutrina sa materijom. Svetlost je nastala iz muona, osnovne čestice koja je proizvedena u kaskadi reakcija kada je neutrino stupio u interakciju s atomima u vodi. Naučnici su procenili da je energija tog muona iznosila 120 PeV, što ga čini jednim od najenergetskijih čestica koje su ikada detektovane, ali i dalje daleko ispod energije samog neutrina.
Analizom regiona neba iz kojeg je neutrino mogao doći, naučnici su identifikovali 12 blazara kao moguće izvore. Međutim, s obzirom na veliki broj ovih objekata u svemiru, nije moguće sa sigurnošću tvrditi koji je od njih bio izvor ove čestice.
Ovo otkriće postavlja brojna pitanja o procesima koji generišu ovako ekstremne čestice u svemiru. Dalje analize i buduća posmatranja drugih visokoenergetskih neutrina pomoći će u razjašnjavanju njihovog porekla i načina na koji nastaju.
Ako se potvrdi da je neutrino nastao kao kosmogeni neutrino, to bi bio prvi direktan dokaz interakcije kosmičkih zraka s mikrotalasnim pozadinskim zračenjem iz Velikog praska, što bi predstavljalo revoluciju u razumevanju svemira na najvećim skalama.
Istraživanje ovog neverovatnog otkrića objavljeno je u prestižnom časopisu Nature, a naučnici planiraju dodatne analize kako bi potvrdili tačno poreklo ove izuzetne čestice.
