کشف «ذره شیطان» رکوردشکن در سیسیل

(NLDO) - رصدخانه‌ای واقع در عمق ۳۴۵۰ متری زیر دریای مدیترانه، "ذرات شبح‌مانند" را ثبت کرده است که ممکن است نشانه‌ای از محل آغاز جهان باشند.

بر اساس تحقیقاتی که اخیراً در مجله Nature منتشر شده است، یکی از دو آرایه تلسکوپ KM3NeT که در عمق ۳۴۵۰ متری زیر سطح دریای مدیترانه قرار دارد، ردپایی از «ذرات شبح» را با انرژی بی‌سابقه ۲۲۰ پتا الکترون ولت (PeV) ثبت کرده است که ۲۲ برابر بیشتر از رکورد قبلی است.

«ذره شبح» لقبی است که دانشمندان به نوترینو داده‌اند، ذره‌ای زیراتمی با جرمی بسیار کمتر از هر ذره بنیادی شناخته‌شده.

آنها دائماً بر روی زمین فرو می‌ریزند و مانند ارواح از همه چیز - از بدن ما گرفته تا کل کره زمین - عبور می‌کنند، بدون اینکه بتوانیم آنها را احساس کنیم.

به لطف فناوری مدرن، بشریت این ذره مرموز را به دام انداخته و کشف کرده است که ردیابی آنها می‌تواند به تحقیقات در کیهان‌شناسی، ژئوفیزیک و ... کمک کند.

تصویر بازسازی‌شده از KM3NeT که نور ایجاد شده توسط برهمکنش ذرات شبح نوترینو را ثبت می‌کند - عکس: KM3NeT

به گفته‌ی تیم بین‌المللی KM3NeT، جریان نوترینوهایی که در KM3NeT - واقع در جزیره‌ی سیسیل ایتالیا - به سمت دریای مدیترانه سرازیر می‌شوند، می‌تواند یک هیولای کیهانی را آشکار کند.

این آرایه تلسکوپی اعماق دریا، جریان ذرات شبح‌وار را مستقیماً ثبت نکرد، اما بیش از ۲۸۰۰۰ فوتون ایجاد شده توسط نوترینوهایی که از کل حجم آشکارساز عبور می‌کردند را ثبت کرد.

این ذرات تقریباً به صورت افقی پرتاب می‌شوند، به این معنی که نوترینوهایی که آنها را ایجاد می‌کنند باید قبل از برخورد به اتم‌های موجود در میدان دید KM3NeT، از میان مقدار زیادی سنگ و آب در پوسته زمین عبور کنند.

خود نور از ذره بنیادی دیگری به نام میون می‌آید که در طول برهمکنش آبشاری ایجاد می‌شود.

تخمین زده می‌شود که این میون انرژی حدود ۱۲۰ پیکوالکترون‌ولت داشته باشد، که برای این ذرات عدد فوق‌العاده بالایی است. اما این عدد در مقایسه با ذره‌ی پیش‌ساز آن - نوترینوی شبح - هیچ است.

محاسبات نشان می‌دهد که نوترینویی که این میون را ایجاد کرده، باید انرژی تا ۲۲۰ پیکوالکترون‌ولت داشته باشد.

تنها تعداد انگشت‌شماری از اجرام نجومی قادر به شتاب دادن ذرات تا چنین انرژی‌های شدیدی هستند، مانند ابرنواخترها یا سیاه‌چاله‌ها. یکی از مجرمان بالقوه، اختروش است، نوعی سیاه‌چاله ابرپرجرم سرکش که دائماً می‌درخشد و جریانی از تابش را به سمت زمین شلیک می‌کند.

اما با توجه به سطوح انرژی بی‌سابقه‌شان، می‌توانند نوترینوهای کیهانی اولیه نیز باشند که از برهمکنش پرتوهای کیهانی با فوتون‌های تابش پس‌زمینه‌ی باقی‌مانده از بیگ بنگ ایجاد شده‌اند.

این تیم چهار فرضیه را در منطقه‌ای از آسمان بررسی کرد که این ذره شبح انرژی رکوردشکن می‌توانست از آنجا سرچشمه گرفته باشد.

می‌تواند چیزی در کهکشان ما باشد؛ چیزی خارج از کهکشان اما همچنان درون کیهان محلی؛ یک رویداد گذرا مانند انفجار پرتو گاما؛ یا چیزی از یک کهکشان دوردست.

سه فرضیه اول به سرعت رد شدند. برای فرضیه نهایی، تیم به ۱۲ کوازار بالقوه که بین کهکشان‌های دور قرار دارند، محدود شد، اما هیچ‌کدام قانع‌کننده نبودند.

بنابراین آنها هنوز به سمت آخرین سناریو متمایل هستند، که تأیید آن بسیار دشوار است: ذرات شبح مانندی که از سیسیل برمی‌خیزند، ذرات شبح مانند اولیه‌ای هستند که ردپای بیگ بنگ را بر خود دارند.

اگر چنین باشد، این اولین باری خواهد بود که انسان‌ها نوترینوهای ایجاد شده به این روش را شناسایی می‌کنند. این فرضیه هنوز نیاز به مطالعه بیشتر دارد.

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