Por Will Dunham
(Reuters) – Utilizando un observatorio en construcción en las profundidades del mar Mediterráneo cerca de Sicilia, los científicos han detectado una partícula subatómica fantasmal convocatoria neutrinos que cuenta con energía récord en otro paso importante para comprender algunos de los eventos más cataclísmicos del universo.
Los investigadores, parte de la colaboración KM3NET (telescopio de neutrinos de kilómetro cúbico), creen que el neutrino caldo de más allá de la galaxia de la Vía Láctea. Identificaron 12 agujeros negros supermasivos que dieron la revés activamente en el centro de las galaxias distantes como posibles puntos de origen, aunque el neutrino puede acaecer surgido de otra fuente.
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KM3NET comprende dos grandes detectores de neutrinos en la parte inferior del Mediterráneo. Uno llamado ARCA – 3,450 metros (2.1 millas) de profundidad cerca de Sicilia – está diseñado para encontrar neutrinos de inscripción energía. Uno llamado Orca – 2,450 metros (1.5 millas) de profundidad cerca de Provenza, Francia – está diseñado para detectar neutrinos de desprecio energía.
El recién descrito neutrino “Extremista High Energy”, detectado por ARCA en febrero de 2023, se midió en aproximadamente 120 cuadrillones de electronvoltios, una pelotón de energía.
Fue 30 veces más enérgico que cualquier otro neutrino detectado hasta la aniversario, un billón de veces más energético que las partículas de luz llamadas fotones y 10,000 veces más enérgicas que las partículas hechas por el acelerador de partículas más amplio y potente del mundo, el gran colider de hadrones cerca de Ginebra.
“Está en una región de energía completamente inexplorada”, dijo el físico Paschal Coyle del Centro de Física de Partículas Marsella (CPPM) en Francia, uno de los líderes de la investigación publicados el miércoles en la revista Nature.
“La energía de este neutrino es admirable”, agregó el físico Aart Heijboer del Instituto Franquista de Física Subatómica de Nikhef en los Países Bajos, otro de los investigadores.
Los neutrinos ofrecen a los científicos una forma diferente de estudiar el cosmos, no basado en la radiación electromagnética – luz. Muchos aspectos del universo son indescifrables usando la luz sola.
Los neutrinos son eléctricamente neutros, no perturbados incluso por el campo hipnótico más esforzado, y rara vez interactúan con la materia. A medida que los neutrinos viajan por el espacio, pasan sin obstáculos a través de la materia: estrellas, planetas o cualquier otra cosa.
Eso los convierte en “mensajeros cósmicos” porque los científicos pueden rastrearlos de regreso a su fuente, ya sea internamente de la Vía Láctea o en las galaxias, y así educarse sobre algunos de los procesos más energéticos del cosmos.
“Los neutrinos son partículas fantasmas. Viajan a través de las paredes, hasta la tierra y hasta el borde del universo”, dijo Coyle. “Los neutrinos tienen carga cero, tamaño cero, casi cero masa e interacción casi cero. Son lo más cercano a nadie que uno pueda imaginar, pero, sin secuestro, son esencia para comprender completamente el universo”.
Otros mensajeros cósmicos de inscripción energía que se extienden por el espacio no son tan confiables. Por ejemplo, el camino de los rayos cósmicos se dobla por los campos magnéticos, por lo que no se remontan a su circunstancia de origen.
La detección de neutrinos no es simple, lo que requiere grandes observatorios ubicados bajo el agua bajo el agua o en hielo. Estos medios ofrecen un masa expansivo y transparente donde un neutrino que pasa puede interactuar con una partícula, produciendo un destello de luz llamado radiación de Cherenkov.
Los investigadores concluyeron que el manido en ARCA, que era un tipo de neutrino llamado muón, era de origen cósmico basado en su trayectoria horizontal y el hecho de que había represión unos 140 km (87 millas) de roca y agua de mar antaño de obtener a El detector.
Los detectores KM3NET todavía están en construcción y aún no han apurado sus capacidades completas.
Los neutrinos se producen a través de varios procesos astrofísicos en varios niveles de energía. Por ejemplo, los neutrinos de desprecio energía nacen en procesos de fusión nuclear internamente de las estrellas.
Los neutrinos de inscripción energía surgen de las colisiones de partículas que ocurren en eventos violentos, como un agujero desventurado que come con avidez la materia infalible o las explosiones de rayos gamma durante las muertes explosivas de las estrellas. Incluso pueden producirse por interacciones entre los rayos cósmicos de inscripción energía y la radiación de fondo del universo.
El estudio de neutrinos todavía está en sus etapas formativas.
“Entonces, ¿por qué importa? Básicamente, es solo tratar de entender lo que está pasando en el cosmos”, dijo Heijboer.
(Reporte de Will Dunham en Washington; publicación de Daniel Wallis)