Neutrinul record: cea mai energetică particulă detectată vreodată

Un neutrin cu o energie estimată la 220 petaelectronvolți (PeV) a fost recent detectat, doborând recordul anterior de 6,05 PeV cu o marjă incredibilă de 3.500%. Această descoperire uluitoare sugerează existența unor evenimente cosmice de o putere fără precedent, iar deși sursa exactă rămâne necunoscută, detectarea acestui fenomen deschide noi perspective asupra celor mai energetice procese din Univers.

Ce sunt neutrinii și cum a fost realizată această descoperire

Neutrinii sunt particule subatomice extrem de greu de detectat, deoarece interacționează foarte slab cu materia. Milioane dintre aceștia trec prin corpurile noastre în fiecare secundă fără a lăsa vreo urmă. Însă, ocazional, un neutrin poate intra în coliziune cu particulele din atmosferă sau scoarța terestră, declanșând o reacție în lanț care generează alte particule și un val de radiație detectabil.

Acest neutrin extrem de energetic a fost detectat cu ajutorul KM3NeT, un observator subacvatic aflat sub Marea Mediterană. Instrumentul a fost proiectat să detecteze radiația Cherenkov, fenomen produs atunci când particulele se deplasează mai rapid decât viteza luminii într-un mediu precum apa. Deși KM3NeT funcționa doar la 10% din capacitate în momentul descoperirii, a reușit să detecteze peste 28.000 de fotoni rezultați din impactul neutrinului cu rocile de sub Malta.

Analiza acestor fotoni a permis cercetătorilor să reconstruiască energia inițială a particulei. Profesorul Miroslav Filipovic, de la Universitatea Western Sydney, a explicat că metodele utilizate indică o valoare de 220 PeV, ceea ce face ca acest neutrin să fie de aproximativ 500 de trilioane de ori mai energetic decât un foton emis de un bec obișnuit. Această energie colosală depășește cu mult capacitățile acceleratoarelor de particule de pe Pământ.

Originea acestui neutrin rămâne un mister, dar primele analize sugerează că provine din direcția constelației Orion. Însă, din cauza incertitudinii localizării, nu este clar dacă sursa se află în galaxia noastră sau dincolo de ea.

Profesorul Filipovic a sugerat mai multe surse posibile pentru un astfel de neutrin hiperenergetic. Printre acestea se numără evenimente cosmice de mare amploare, cum ar fi:

• Explozii de raze gamma, care sunt cele mai intense explozii energetice cunoscute în Univers.
• Supernove, adică explozii ale stelelor masive aflate la sfârșitul vieții.
• Microquasari, sisteme binare în care o stea companionă alimentează un obiect compact, generând jeturi puternice de materie.
• Blazari, quasari extrem de activi, ale căror jeturi sunt orientate direct spre Pământ.

O altă posibilitate și mai exotică ar fi interacțiunea razelor cosmice de energie ultra-înaltă cu radiația cosmică de fond, ceea ce ar putea genera neutrini extrem de energetici.

Ce înseamnă această descoperire pentru fizica modernă?

Detectarea acestui neutrin deschide o nouă eră în studiul Universului la energii extreme. Deși încă nu avem răspunsuri definitive despre sursa sa, prezența unor astfel de particule în cosmos indică existența unor fenomene astrofizice de o putere extraordinară, care ne pot ajuta să înțelegem mai bine structura și evoluția Universului.

În viitor, o analiză statistică a mai multor neutrini hiperenergetici detectați din aceeași direcție ar putea oferi indicii clare despre natura și originea acestora. Studiul a fost publicat în revista Nature, confirmând importanța sa în domeniul astrofizicii și al fizicii particulelor. Acest eveniment demonstrează că, deși cunoașterea noastră despre Univers este vastă, mai există încă mistere profunde care așteaptă să fie descifrate.