(NLĐO) - Un observatoire situé à 3 450 mètres de profondeur sous la mer Méditerranée a capturé une « particule fantôme » qui pourrait porter l'empreinte de l'endroit où l'univers a commencé.
Selon une étude récemment publiée dans la revue Nature, l'un des deux réseaux de télescopes KM3NeT, situé à 3 450 mètres sous la surface de la mer Méditerranée, a détecté des traces de « particules fantômes » transportant une énergie record de 220 pétaélectronvolts (PeV), soit 22 fois le record précédent.
« Particule fantôme » est le surnom donné par les scientifiques au neutrino, une particule subatomique dont la masse est bien inférieure à celle de toute autre particule fondamentale connue.
Elles s'abattent sans relâche sur la Terre et, telles des fantômes, traversent tout — de nos corps à la planète entière — sans que nous puissions les sentir.
Grâce aux technologies modernes, l'humanité a pu capturer cette particule mystérieuse et découvrir que son suivi pourrait être utile pour la recherche en cosmologie, en géophysique et dans d'autres domaines.
Cette image reconstitue le processus par lequel KM3NeT capture la lumière générée par l'interaction des neutrinos – Image : KM3NeT
Le flux de neutrinos se déversant dans la mer Méditerranée que KM3NeT – situé au large des côtes de la Sicile, en Italie – pourrait révéler pourrait être un monstre cosmique, selon une équipe de recherche internationale de KM3NeT.
Ce réseau de télescopes sous-marins n'a pas capturé directement le flux de particules fantômes, mais il a capturé plus de 28 000 photons créés par le passage des neutrinos à travers le volume entier du détecteur.
Les particules sont éjectées de manière quasi horizontale, ce qui signifie que les neutrinos qui les produisent doivent traverser une quantité considérable de roches et d'eau dans la croûte terrestre avant d'entrer en collision avec les atomes situés dans le champ d'observation de KM3NeT.
La lumière elle-même provient d'une autre particule fondamentale appelée muon, qui est créée lors des interactions du réseau cristallin.
Ce muon aurait une énergie d'environ 120 PeV, une valeur étonnamment élevée pour ces particules. Mais cette valeur est dérisoire comparée à celle de son précurseur : le neutrino, une particule fantôme.
Les calculs suggèrent que le neutrino qui a créé ce muon devait avoir une énergie allant jusqu'à 220 PeV.
Seuls quelques rares objets astronomiques, comme les supernovae ou les trous noirs, sont capables d'accélérer des particules à des niveaux d'énergie aussi extrêmes. Parmi les coupables potentiels figurent les quasars, des trous noirs supermassifs extrêmement puissants qui émettent constamment de la lumière et des rayonnements vers la Terre.
Mais compte tenu de ce niveau d'énergie sans précédent, il pourrait également s'agir de neutrinos cosmiques primordiaux, nés de l'interaction des rayons cosmiques avec les photons du rayonnement de fond résiduel du Big Bang.
L'équipe de recherche a étudié quatre hypothèses concernant la région du ciel d'où pourrait provenir cette particule à l'énergie record.
Il pourrait s'agir de quelque chose à l'intérieur de notre galaxie ; de quelque chose à l'extérieur de la galaxie mais toujours dans la région cosmique locale ; d'un événement transitoire comme un sursaut gamma ; ou de quelque chose provenant d'une galaxie lointaine.
Les trois premières hypothèses ont rapidement été écartées. Avec la dernière hypothèse, l'équipe de recherche a réduit le nombre de quasars potentiels à 12, situés entre des galaxies lointaines, mais aucun n'était convaincant.
Par conséquent, ils penchent toujours pour cette dernière hypothèse, très difficile à confirmer : que les particules fantomatiques qui s’agitent au large des côtes siciliennes étaient des particules fantomatiques primordiales, portant l’empreinte du Big Bang.
Si tel est le cas, ce serait la première fois que l'humanité découvre la création de neutrinos de cette manière. Cette hypothèse nécessite encore des recherches approfondies.
Source : https://nld.com.vn/hat-ma-quy-manh-ky-luc-khuay-dong-ngoai-khoi-sicily-196250214095503426.htm
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