"Zarah hantu" yang memecah rekod menggegarkan pantai Sicily.

(NLĐO) - Sebuah balai cerap yang terletak pada kedalaman 3,450 meter di bawah Laut Mediterranean telah merakam "zarah hantu" yang mungkin meninggalkan jejak di mana alam semesta bermula.

Menurut kajian yang baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Nature, salah satu daripada dua susunan teleskop KM3NeT, yang terletak 3,450 meter di bawah permukaan Laut Mediterranean, telah mengesan kesan "zarah hantu" yang membawa tenaga rekod 220 petaelektronvolt (PeV), 22 kali ganda rekod sebelumnya.

"Zarah hantu" ialah nama panggilan yang diberikan oleh saintis kepada neutrino, zarah subatom dengan jisim yang jauh lebih kecil daripada zarah asas lain yang diketahui.

Mereka tanpa henti mencurah-curah ke Bumi dan, seperti hantu, melalui segala-galanya—dari tubuh kita hingga ke seluruh planet—tanpa kita dapat merasakannya.

Terima kasih kepada teknologi moden, manusia telah dapat menangkap zarah misteri ini dan mendapati bahawa pengesanannya boleh berguna untuk penyelidikan dalam kosmologi, geofizik dan banyak lagi.

Imej ini mencipta semula proses KM3NeT menangkap cahaya yang dihasilkan oleh interaksi neutrino – Imej: KM3NeT

Aliran neutrino yang mengalir ke Laut Mediterranean yang boleh didedahkan oleh KM3NeT – yang terletak di luar pantai Sicily, Itali – mungkin merupakan raksasa kosmik, menurut pasukan penyelidikan antarabangsa dari KM3NeT.

Susunan teleskop laut dalam ini tidak secara langsung menangkap aliran zarah hantu, tetapi ia menangkap lebih 28,000 foton yang dihasilkan oleh laluan neutrino melalui keseluruhan isipadu pengesan.

Zarah-zarah tersebut terkeluar hampir secara mendatar, bermakna neutrino yang menghasilkannya mesti melalui sejumlah besar batu dan air di kerak Bumi sebelum ia berlanggar dengan atom dalam julat pemerhatian KM3NeT.

Cahaya itu sendiri berasal daripada zarah asas lain yang dipanggil muon, yang terhasil semasa interaksi kekisi.

Muon ini dianggarkan mempunyai tenaga sekitar 120 PeV, satu angka yang sangat tinggi untuk zarah-zarah ini. Tetapi angka itu tidak seberapa berbanding dengan pendahulunya – neutrino zarah hantu.

Pengiraan menunjukkan bahawa neutrino yang mencipta muon ini mestilah mempunyai tenaga sehingga 220 PeV.

Hanya segelintir objek astronomi yang mampu memecut zarah ke tahap tenaga yang ekstrem, seperti supernova atau lubang hitam. Satu punca yang berpotensi ialah quasar, sejenis lubang hitam supermasif agresif yang sentiasa bersinar dan memancarkan aliran radiasi ke arah Bumi.

Tetapi memandangkan tahap tenaga yang belum pernah terjadi sebelumnya ini, ia juga boleh menjadi neutrino kosmik primordial, yang lahir daripada sinar kosmik yang berinteraksi dengan foton daripada sinaran latar belakang yang tinggal daripada Letupan Besar.

Pasukan penyelidikan menyiasat empat hipotesis mengenai kawasan langit di mana zarah bertenaga yang memecahkan rekod ini mungkin berasal.

Ia mungkin sesuatu di dalam galaksi kita; sesuatu di luar galaksi tetapi masih dalam kawasan kosmik tempatan; peristiwa sementara seperti letusan sinar gamma; atau sesuatu dari galaksi yang jauh.

Tiga hipotesis pertama dengan cepat ditolak. Dengan hipotesis terakhir, pasukan penyelidikan menyempitkan 12 quasar berpotensi yang terletak di antara galaksi yang jauh, tetapi tiada satu pun yang meyakinkan.

Oleh itu, mereka masih cenderung kepada kes yang kedua, yang sangat sukar untuk disahkan: bahawa zarah-zarah hantu yang bergerak di luar pantai Sicily adalah zarah-zarah hantu purba, yang mempunyai jejak Letupan Besar.

Jika ya, ini akan menjadi kali pertama manusia menemui neutrino yang dicipta dengan cara ini. Hipotesis ini masih memerlukan kajian lanjut.

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