Rekordverdächtiges „Teufelspartikel“ sorgt in Sizilien für Aufsehen

(NLDO) – Ein Observatorium in einer Tiefe von 3.450 m unter dem Mittelmeer hat „Geisterteilchen“ eingefangen, die möglicherweise die Spur des Ursprungs des Universums tragen.

Laut einer kürzlich in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Studie hat eines der beiden KM3NeT-Teleskoparrays, das sich in einer Tiefe von 3.450 Metern unter der Oberfläche des Mittelmeers befindet, Spuren von „Geisterteilchen“ mit einer Rekordenergie von 220 Petaelektronenvolt (PeV) aufgefangen, die 22-mal höher ist als der bisherige Rekord.

Der Begriff „Geisterteilchen“ ist der Spitzname, den Wissenschaftler dem Neutrino gegeben haben, einem subatomaren Teilchen mit einer Masse, die viel kleiner ist als die jedes bekannten Elementarteilchens.

Sie ergießen sich unaufhörlich auf die Erde und durchdringen wie Geister alles – von unseren Körpern bis zum gesamten Globus –, ohne dass wir sie spüren können.

Dank moderner Technologie ist es der Menschheit gelungen, dieses mysteriöse Teilchen nachzuweisen und festzustellen , dass seine Verfolgung der Forschung in den Bereichen Kosmologie und Geophysik dienen kann...

Rekonstruiertes Bild von KM3NeT, das Licht aufnimmt, das durch die Wechselwirkung von Neutrino-Geisterteilchen entsteht – Foto: KM3NeT

Der Neutrinostrom, der bei KM3NeT – vor der italienischen Insel Sizilien gelegen – ins Mittelmeer strömt, könnte laut dem internationalen Team von KM3NeT ein kosmisches Monster enthüllen.

Dieses Tiefsee-Teleskop-Array fing den geisterhaften Teilchenstrom nicht direkt ein, aber es fing mehr als 28.000 Photonen auf, die durch die Neutrinos erzeugt wurden, die das gesamte Detektorvolumen durchliefen.

Die Teilchen werden nahezu horizontal ausgestoßen, was bedeutet, dass die Neutrinos, die sie erzeugen, eine Menge Gestein und Wasser in der Erdkruste durchdringen müssen, bevor sie auf die Atome im Sichtfeld von KM3NeT treffen.

Das Licht selbst stammt von einem anderen Elementarteilchen, dem Myon, das bei der Kaskadenwechselwirkung entsteht.

Dieses Myon besitzt schätzungsweise eine Energie von rund 120 PeV, ein unglaublich hoher Wert für diese Teilchen. Doch diese Energie ist verschwindend gering im Vergleich zu der seines Vorläuferteilchens – dem Geisterneutrino.

Berechnungen zeigen, dass das Neutrino, das dieses Myon erzeugt hat, eine Energie von bis zu 220 PeV gehabt haben muss.

Nur wenige astronomische Objekte, wie Supernovae oder Schwarze Löcher, sind in der Lage, Teilchen auf solch extreme Energien zu beschleunigen. Ein möglicher Kandidat ist ein Quasar, eine Art von umherstreifendem supermassereichem Schwarzen Loch, das permanent leuchtet und einen Strahlungsstrom in Richtung Erde aussendet.

Angesichts ihrer beispiellosen Energieniveaus könnten sie aber auch primordiale kosmische Neutrinos sein, die aus der Wechselwirkung kosmischer Strahlung mit Photonen aus der Hintergrundstrahlung des Urknalls entstanden sind.

Das Team untersuchte vier Hypothesen zu der Himmelsregion, aus der dieses rekordverdächtige Energie-Geisterteilchen stammen könnte.

Es könnte etwas in unserer Galaxie sein; etwas außerhalb der Galaxie, aber noch innerhalb des lokalen Universums; ein vorübergehendes Ereignis wie ein Gammablitz; oder etwas aus einer fernen Galaxie.

Die ersten drei Hypothesen wurden schnell verworfen. Für die letzte Hypothese grenzte das Team die Auswahl auf zwölf potenzielle Quasare zwischen weit entfernten Galaxien ein, doch keine davon war überzeugend.

Sie neigen also immer noch eher zum letzten Szenario, das sich nur sehr schwer bestätigen lässt: Bei den Geisterteilchen, die vor Sizilien aufsteigen, handelt es sich um Ur-Geisterteilchen, die den Abdruck des Urknalls tragen.

Sollte dies der Fall sein, wäre es das erste Mal, dass Menschen auf diese Weise erzeugte Neutrinos nachgewiesen haben. Diese Hypothese bedarf jedoch weiterer Untersuchungen.

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