Recordbrekende 'duivelsdeeltje' roert zich voor de kust van Sicilië

(NLDO) - Een observatorium op een diepte van 3.450 meter onder de Middellandse Zee heeft "spookdeeltjes" waargenomen die mogelijk sporen dragen van de oorsprong van het heelal.

Volgens onderzoek dat onlangs in het tijdschrift Nature is gepubliceerd, heeft een van de twee KM3NeT-telescooparrays, gelegen op een diepte van 3.450 meter onder het oppervlak van de Middellandse Zee, sporen van "spookdeeltjes" opgevangen met een recordenergie van 220 peta-elektronvolt (PeV), 22 keer hoger dan het vorige record.

Het "spookdeeltje" is de bijnaam die wetenschappers hebben gegeven aan het neutrino, een subatomair deeltje met een massa die veel kleiner is dan enig bekend fundamenteel deeltje.

Ze komen voortdurend op aarde neer en gaan als geesten door alles heen - van ons lichaam tot de hele aardbol - zonder dat wij ze kunnen voelen.

Dankzij moderne technologie heeft de mensheid dit mysterieuze deeltje gevangen en ontdekt dat het volgen ervan nuttig kan zijn voor onderzoek in de kosmologie, geofysica...

Gereconstrueerde afbeelding van KM3NeT die licht opvangt dat is ontstaan ​​door de interactie tussen neutrino-spookdeeltjes - Foto: KM3NeT

Volgens het internationale team van KM3NeT zou de stroom neutrino's die bij KM3NeT, voor de kust van het Italiaanse eiland Sicilië, de Middellandse Zee instroomt, een kosmisch monster kunnen onthullen.

Deze diepzeetelescoopreeks ving de spookachtige stroom deeltjes niet rechtstreeks op, maar ving wel ruim 28.000 fotonen op die ontstonden door de neutrino's die door het gehele detectorvolume gingen.

De deeltjes worden vrijwel horizontaal uitgestoten. Dat betekent dat de neutrino's die ze creëren, door veel gesteente en water in de aardkorst moeten voordat ze de atomen in het gezichtsveld van KM3NeT raken.

Het licht zelf is afkomstig van een ander elementair deeltje, het muon, dat ontstaat tijdens de cascade-interactie.

Dit muon heeft naar schatting een energie van ongeveer 120 PeV, een ongelooflijk hoog getal voor deze deeltjes. Maar dat getal is niets vergeleken met zijn voorganger – het spookneutrino.

Berekeningen laten zien dat het neutrino dat dit muon creëerde, een energie van wel 220 PeV moet hebben gehad.

Slechts een handvol astronomische objecten, zoals supernovae of zwarte gaten, kan deeltjes tot zulke extreme energieën versnellen. Een mogelijke boosdoener is een quasar, een soort superzwaar zwart gat dat constant straling afvuurt en richting de aarde zendt.

Maar gezien hun ongekende energieniveaus zouden het ook primordiale kosmische neutrino's kunnen zijn, ontstaan ​​uit kosmische straling die in wisselwerking staat met fotonen uit de achtergrondstraling die overblijft van de oerknal.

Het team onderzocht vier hypothesen over het gebied aan de hemel waar dit recordbrekende energiespookdeeltje vandaan zou kunnen komen.

Het kan iets in ons sterrenstelsel zijn, iets buiten het sterrenstelsel maar nog wel in het lokale heelal, een kortstondige gebeurtenis zoals een gammaflits, of iets uit een verafgelegen sterrenstelsel.

De eerste drie hypothesen werden snel verworpen. Voor de laatste hypothese beperkte het team zich tot twaalf potentiële quasars tussen verre sterrenstelsels, maar geen enkele was overtuigend.

Ze neigen dus nog steeds naar het laatste scenario, dat erg moeilijk te bevestigen is: de spookdeeltjes die voor de kust van Sicilië opduiken, zijn oeroude spookdeeltjes, die sporen van de oerknal met zich meedragen.

Zo ja, dan zou het de eerste keer zijn dat mensen neutrino's op deze manier hebben ontdekt. ​​Deze hypothese moet nog verder worden onderzocht.

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