Честица духова ударила у Земљу - поријекло мистерија

У фебруару 2023. године, детектор назван КМ3НеТ, који се налази дубоко испод Средоземног мора, регистровао је сигнал који је указивао на неутрино са рекордно високом енергијом од 220 петаелектронволти (ПеВ). Претходни рекорд износио је свега 10 ПеВ.

Аутомобиле преправљали у бункере: Тројац из БиХ пао због шверца цигарета

Сада детаљна анализа свих података о догађају, означеном као КМ3-230213А, не само да потврђује закључак да је сигнал изазван неутрином од 220 ПеВ, већ додатно продубљује мистерију о томе одакле у свемиру та честица заправо потиче.

"Обрасци свјетлости детектовани код КМ3-230213А јасно одговарају ономе што се очекује од релативистичке честице која пролази кроз детектор, највјероватније муона, чиме се искључује могућност грешке“, саопштила је КМ3НеТ колаборација за "Сајенс Алерт".

Свештеник оштро критиковао овај обичај на сахранама: ''Ругате се мртвима''

"Захваљујући реконструисаној енергији и правцу овог муона, највјероватнији сценарио је да је муон настао интеракцијом астрофизичког неутрина у близини детектора, што представља најприродније објашњење".

Неутрини – "честице духови"

Неутрини су невјероватно чести у свемиру, спадају међу најзаступљеније честице, настале у енергичним околностима, попут фузије у звездама или експлозија супернова. Али они немају електрични набој, њихова маса је готово нула и једва ступају у интеракцију са другим честицама.

Стотине милијарди неутрина управо сада пролази кроз ваше тијело, једноставно се пробијајући као духови. Зато су и добили надимак "честице духови".

Погледајте како су српски хеликоптери гасили пожар у Црној Гори

Ова "неухватљива“ природа ствара велики проблем: неутрини су готово немогући за детекцију. С времена на вријеме, међутим, неутрино удари у неку другу честицу, што створи мали пљусак нових честица попут муона и фотона, честица свјетлости. То значи врло слабу свјетлост коју прави детектор може да региструје.

КМ3НеТ је управо такав низ детектора. Потопљен је на дубини од 3.450 метара испод површине океана, гдје не допире ни зрак сунца. У таквом потпуном мраку, неутрински догађаји сијају попут сићушних свјетионика.

Тако је и откривен КМ3-230213А, али будући да други детектори, који раде много дуже, никада нису регистровали догађај са толико високом енергијом, остајала је извијесна доза неизвјесности.

"С обзиром на то да други експерименти, посебно АјсКјуб и Аугер, раде више од деценије и да су већ трагали за неутринима ултра-високе енергије, али до сада нису открили ниједан, истражили смо вјероватноћу да је неутрино који је детектовао КМ3НеТ заиста први такав неутрино“, објаснили су истраживачи.

Свештеник оштро критиковао овај обичај на сахранама: ''Ругате се мртвима''

"Открили смо да је, иако је вјероватноћа прилично мала – око 1 према 100 – ипак могуће да се једини овакав догађај до сада забиљежи у КМ3НеТ-у, а не у АјсКјубу и Пјер Аугеру; стога се резултати не противе једни другима".

Шира слика о неутринима

Научници су испитали и како се КМ3-230213А уклапа у ширу слику, колико неутрина пролази кроз свемир и каква је расподјела њихових енергија. Додавање неутрина од 220 ПеВ довело је до конзистентнијих предвиђања о понашању ових честица.

Можда најзанимљивије, истраживање је разматрало и то да ли КМ3-230213А указује на постојање новог извора или процеса који производи неутрине ултра-високе енергије, за разлику од познатих процеса који су одговорни за већину неутрина детектованих до сада.

Млади се све чешће враћају у мања насеља, а ово је разлог

"Ово је значајно јер се очекује да би таква нова компонента могла настати на ултра-високим енергијама, захваљујући ‘космогенским неутринима’, који настају интеракцијом космичких зрака са космичким микроталасним позадинским зрачењем, првом видљивом свјетлошћу свемира, емитованом прије око 13,8 милијарди година", наводи колаборација.

"Алтернативно, нова компонента могла би да потиче од нове популације астрофизичких објеката који емитују неутрине ултра-високе енергије", додаје се.

Мистерија поријекла

Анализа, међутим, није успјела да потврди да ли таква нова компонента заиста постоји или не. Могућа поријекла неутрина и даље укључују избацивање из екстремног окружења галактичког центра, избијање гама-зрака које емитују експлодирајуће звијезде или интеракцију са космичким микроталасним позадинским зрачењем.

Једно је готово сигурно: веома је, веома мало вјероватно да неутрино потиче из нашег Млијечног пута. Дакле, одакле год да је стигао, КМ3-230213А је настао у неком екстремном и врло удаљеном окружењу. Научници тренутно раде на томе да прецизније одреде његову путању, како би се приближили тачки поријекла. Другим ријечима, прича о КМ3-230213А далеко је од завршене.

Донесена одлука о Душану Влаховићу

"КМ3-230213А отворио је нови прозор у астрономију неутрина ултра-високе енергије", саопштила је колаборација.

"Наша анализа представља први покушај да се обједине посматрања више телескопа у широком енергетском распону, како би се описао спектар ултра-високих енергија. То је наша најбоља шанса да стекнемо знање о најекстремнијим објектима у свемиру", закључује се.