"جسيم الشيطان" يحطم الرقم القياسي في صقلية

(NLĐO) - التقط مرصد يقع على عمق 3450 متراً تحت البحر الأبيض المتوسط ​​"جسيماً شبحياً" قد يحمل بصمة المكان الذي بدأ فيه الكون.

وفقًا لبحث نُشر مؤخرًا في مجلة Nature، فقد رصد أحد مصفوفات تلسكوب KM3NeT، الواقعة على عمق 3450 مترًا تحت سطح البحر الأبيض المتوسط، آثارًا لـ "جسيمات شبحية" تحمل طاقة قياسية تبلغ 220 بيتا إلكترون فولت (PeV)، أي 22 ضعف الرقم القياسي السابق.

"الجسيم الشبح" هو اللقب الذي أطلقه العلماء على النيوترينو، وهو جسيم دون ذري ذو كتلة أصغر بكثير من أي جسيم أساسي آخر معروف.

إنها تتدفق بلا هوادة على الأرض، ومثل الأشباح، تمر عبر كل شيء - من أجسادنا إلى الكوكب بأكمله - دون أن نتمكن من الشعور بها.

بفضل التكنولوجيا الحديثة، تمكنت البشرية من التقاط هذه الجسيمات الغامضة واكتشاف أن تتبعها يمكن أن يكون مفيدًا للبحث في علم الكونيات والجيوفيزياء وغيرها.

تُعيد هذه الصورة تمثيل العملية التي يلتقط بها مرصد KM3NeT الضوء الناتج عن تفاعل النيوترينوات – الصورة: KM3NeT

قد يكون تدفق النيوترينوات المتدفقة إلى البحر الأبيض المتوسط، والذي يمكن أن يكشف عنه مرصد KM3NeT الواقع قبالة سواحل صقلية بإيطاليا، بمثابة وحش كوني، وفقًا لفريق بحث دولي من مرصد KM3NeT.

لم يلتقط هذا المصفوفة التلسكوبية في أعماق البحار بشكل مباشر تدفق الجسيمات الشبحية، ولكنه التقط أكثر من 28000 فوتون ناتجة عن مرور النيوترينوات عبر الحجم الكامل للكاشف.

يتم قذف الجسيمات بشكل أفقي تقريبًا، مما يعني أن النيوترينوات التي تنتجها يجب أن تمر عبر كمية كبيرة من الصخور والماء في قشرة الأرض قبل أن تصطدم بالذرات ضمن نطاق رصد KM3NeT.

الضوء نفسه يأتي من جسيم أساسي آخر يسمى الميون، والذي يتم إنشاؤه أثناء تفاعلات الشبكة.

يُقدّر أن طاقة هذا الميون تبلغ حوالي 120 بيتا إلكترون فولت، وهو رقم مرتفع بشكل مذهل بالنسبة لهذه الجسيمات. لكن هذا الرقم لا يُقارن بطاقته الأولية - جسيم النيوترينو الشبح.

تشير الحسابات إلى أن النيوترينو الذي خلق هذا الميون يجب أن يكون لديه طاقة تصل إلى 220 بيتا إلكترون فولت.

لا يوجد سوى عدد قليل من الأجرام الفلكية القادرة على تسريع الجسيمات إلى مستويات طاقة هائلة كهذه، مثل المستعرات العظمى والثقوب السوداء. ومن بين هذه الأجرام المحتملة الكوازار، وهو نوع من الثقوب السوداء الهائلة العدوانية التي تُصدر إشعاعات باستمرار وتطلق تيارات من الإشعاع باتجاه الأرض.

ولكن بالنظر إلى مستوى الطاقة غير المسبوق هذا، فمن الممكن أيضًا أن تكون نيوترينوات كونية بدائية، ولدت من تفاعل الأشعة الكونية مع الفوتونات من الإشعاع الخلفي المتبقي من الانفجار العظيم.

قام فريق البحث بدراسة أربع فرضيات تتعلق بمنطقة السماء التي ربما نشأت منها هذه الجسيمات النشطة بشكل غير مسبوق.

قد يكون شيئًا ما داخل مجرتنا؛ أو شيئًا ما خارج المجرة ولكنه لا يزال ضمن المنطقة الكونية المحلية؛ أو حدثًا عابرًا مثل انفجار أشعة جاما؛ أو شيئًا ما من مجرة ​​بعيدة.

تم رفض الفرضيات الثلاث الأولى بسرعة. أما الفرضية الأخيرة، فقد حصر فريق البحث عدد الكوازارات المحتملة بين المجرات البعيدة في 12 كوازارًا، لكن لم يكن أي منها مقنعًا.

لذلك، ما زالوا يميلون إلى الحالة الأخيرة، والتي يصعب تأكيدها للغاية: أن الجسيمات الشبحية التي تتحرك قبالة سواحل صقلية كانت جسيمات شبحية بدائية، تحمل بصمة الانفجار العظيم.

إذا كان الأمر كذلك، فسيكون هذا أول اكتشاف للبشرية لتكوين النيوترينوات بهذه الطريقة. ولا تزال هذه الفرضية بحاجة إلى مزيد من البحث.

المصدر: https://nld.com.vn/hat-ma-quy-manh-ky-luc-khuay-dong-ngoai-khoi-sicily-196250214095503426.htm