«ذره شبح» رکوردشکن، سواحل سیسیل را به لرزه درآورد.

(NLĐO) - رصدخانه‌ای واقع در عمق ۳۴۵۰ متری زیر دریای مدیترانه، یک «ذره شبح» را ثبت کرده است که ممکن است نشانه‌ای از محل آغاز جهان داشته باشد.

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

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

آنها بی‌وقفه بر زمین فرو می‌ریزند و مانند ارواح، از همه چیز - از بدن ما گرفته تا کل سیاره - عبور می‌کنند، بدون اینکه بتوانیم آنها را حس کنیم.

به لطف فناوری مدرن، بشریت توانسته است این ذره مرموز را به دام بیندازد و کشف کند که ردیابی آنها می‌تواند برای تحقیقات در کیهان‌شناسی، ژئوفیزیک و موارد دیگر مفید باشد.

این تصویر فرآیندی را بازسازی می‌کند که طی آن KM3NeT نور تولید شده توسط برهمکنش نوترینوها را ثبت می‌کند – تصویر: KM3NeT

به گفته یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی از KM3NeT، جریان نوترینوهایی که به دریای مدیترانه سرازیر می‌شوند و KM3NeT - واقع در سواحل سیسیل ایتالیا - می‌تواند آنها را آشکار کند، می‌تواند یک هیولای کیهانی باشد.

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

این ذرات تقریباً به صورت افقی پرتاب می‌شوند، به این معنی که نوترینوهایی که آنها را تولید می‌کنند، قبل از برخورد با اتم‌های موجود در محدوده مشاهده KM3NeT، باید از مقدار قابل توجهی سنگ و آب در پوسته زمین عبور کنند.

خود نور از ذره بنیادی دیگری به نام میون ناشی می‌شود که در طول برهمکنش‌های شبکه‌ای ایجاد می‌شود.

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

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

تنها تعداد انگشت‌شماری از اجرام نجومی قادر به شتاب‌دهی ذرات تا چنین سطوح انرژی بالایی هستند، مانند ابرنواخترها یا سیاه‌چاله‌ها. یکی از مجرمان بالقوه، اختروش است، نوعی سیاه‌چاله ابرپرجرم مهاجم که دائماً می‌درخشد و جریان‌هایی از تابش را به سمت زمین شلیک می‌کند.

اما با توجه به این سطح انرژی بی‌سابقه، آنها می‌توانند نوترینوهای کیهانی اولیه نیز باشند که از برهمکنش پرتوهای کیهانی با فوتون‌های تابش پس‌زمینه باقی‌مانده از بیگ بنگ متولد شده‌اند.

تیم تحقیقاتی چهار فرضیه را در مورد منطقه‌ای از آسمان که این ذره پرانرژی رکوردشکن ممکن است از آنجا سرچشمه گرفته باشد، بررسی کرد.

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

سه فرضیه اول به سرعت رد شدند. با فرضیه نهایی، تیم تحقیقاتی ۱۲ کوازار بالقوه واقع در بین کهکشان‌های دوردست را محدود کرد، اما هیچ‌کدام قانع‌کننده نبودند.

بنابراین، آنها هنوز به سمت مورد دوم متمایل هستند، که تأیید آن بسیار دشوار است: اینکه ذرات شبح‌مانندی که در سواحل سیسیل در حال حرکت بودند، ذرات شبح‌مانند اولیه‌ای بودند که ردپای بیگ بنگ را بر خود داشتند.

اگر چنین باشد، این اولین باری خواهد بود که بشر کشف می‌کند نوترینوها به این روش ایجاد می‌شوند. این فرضیه هنوز به تحقیقات بیشتری نیاز دارد.

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