Une « particule diabolique » battant tous les records s'agite au large de la Sicile

(NLDO) - Un observatoire situé à une profondeur de 3 450 m sous la mer Méditerranée a capturé des « particules fantômes » qui pourraient porter la marque du lieu où l'univers a commencé.

Selon une recherche récemment publiée dans la revue Nature, l'un des deux réseaux de télescopes KM3NeT, situé à une profondeur de 3 450 mètres sous la surface de la mer Méditerranée, a capturé des traces de « particules fantômes » avec une énergie record de 220 pétaélectronvolts (PeV), 22 fois supérieure au record précédent.

La « particule fantôme » est le surnom que les scientifiques ont donné au neutrino, une particule subatomique dont la masse est bien inférieure à celle de toute particule fondamentale connue.

Ils se déversent constamment sur la Terre et, comme des fantômes, traversent tout - de notre corps au globe entier - sans que nous puissions les ressentir.

Grâce à la technologie moderne, l'humanité a capturé cette mystérieuse particule et a découvert que son suivi peut servir la recherche en cosmologie, en géophysique...

Image reconstruite de KM3NeT capturant la lumière créée par l'interaction des particules fantômes de neutrinos - Photo : KM3NeT

Le flux de neutrinos se déversant dans la Méditerranée à KM3NeT - situé au large de l'île italienne de Sicile - pourrait révéler un monstre cosmique, selon l'équipe internationale de KM3NeT.

Ce réseau de télescopes en eaux profondes n'a pas capté directement le flux de particules fantomatiques, mais il a capté plus de 28 000 photons créés par les neutrinos traversant tout le volume du détecteur.

Les particules sont éjectées presque horizontalement, ce qui signifie que les neutrinos qui les créent doivent traverser beaucoup de roche et d'eau dans la croûte terrestre avant de toucher les atomes dans le champ de vision de KM3NeT.

La lumière elle-même provient d’une autre particule élémentaire appelée muon, qui est créée lors de l’interaction en cascade.

On estime que ce muon possède une énergie d'environ 120 PeV, un chiffre incroyablement élevé pour ce type de particules. Mais ce chiffre n'est rien comparé à celui de sa particule précurseur, le neutrino fantôme.

Les calculs montrent que le neutrino qui a créé ce muon devait avoir une énergie allant jusqu'à 220 PeV.

Seule une poignée d'objets astronomiques, comme les supernovae ou les trous noirs, sont capables d'accélérer des particules à des énergies aussi extrêmes. Un coupable potentiel est un quasar, un type de trou noir supermassif voyou qui brille en permanence et projette un flux de rayonnement vers la Terre.

Mais étant donné leurs niveaux d’énergie sans précédent, ils pourraient également être des neutrinos cosmiques primordiaux, créés à partir de rayons cosmiques interagissant avec des photons provenant du rayonnement de fond laissé par le Big Bang.

L’équipe a étudié quatre hypothèses dans la région du ciel d’où cette particule fantôme battant tous les records d’énergie aurait pu provenir.

Il pourrait s'agir de quelque chose dans notre galaxie, de quelque chose en dehors de la galaxie mais toujours dans l'Univers local, d'un événement transitoire comme un sursaut gamma ou de quelque chose provenant d'une galaxie lointaine.

Les trois premières hypothèses ont été rapidement écartées. Pour la dernière, l'équipe a retenu 12 quasars potentiels situés entre des galaxies lointaines, mais aucun n'était convaincant.

Ils penchent donc toujours pour le dernier scénario, très difficile à confirmer : les particules fantômes qui s'agitent au large de la Sicile sont des particules fantômes primordiales, portant l'empreinte du Big Bang.

Si tel est le cas, ce serait la première fois que des humains détecteraient des neutrinos créés de cette manière. Cette hypothèse nécessite encore des études plus approfondies.

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