Ученые нашли загадочную частицу с рекордной энергией, пришедшую из глубокого космоса. Это открытие может изменить наши представления о Вселенной.

Физики, используя нейтринный телескоп KM3NeT, расположенный на дне Средиземного моря, обнаружили нейтрино с рекордно высокой энергией среди всех известных частиц. Эта элементарная частица достигла Земли почти со скоростью света из-за пределов Млечного Пути. У ученых имеется 12 возможных источников данного нейтрино. Исследование опубликовано в журнале Nature, сообщает Space.

Нейтрино часто называют призрачными частицами, поскольку они не имеют заряда и обладают крайне малой массой, что делает их трудными для обнаружения. Тем не менее, нейтрино способны проходить почти со скоростью света сквозь большинство объектов во Вселенной. Каждую секунду через ваше тело проходит примерно 100 триллионов нейтрино.

На дне Средиземного моря на глубине 3450 метров расположен нейтринный телескоп KM3NeT, состоящий из тысяч датчиков, предназначенных для регистрации нейтрино. Именно этот подводный детектор зафиксировал вспышку света, вызванную частицей мюоном, однако характеристики этой частицы указывают на то, что она была создана в результате столкновения нейтрино с крайне высокой энергией с другой элементарной частицей.

Физики определили энергию нейтрино, основываясь на количестве света, зарегистрированного подводным детектором. Оказалось, что энергия нейтрино составляет 220 миллионов миллиардов электрон-вольт. Это в 30 000 раз больше, чем могут достичь частицы в Большом адронном коллайдере. Для достижения такой энергии частицы в крупнейшем ускорителе на Земле, длиной 27 км, ему потребовалось бы быть равным длине экватора Земли, то есть 40 000 км.

Ученые полагают, что нейтрино с самой высокой энергией пришло из-за пределов Млечного Пути, и у физиков имеется 12 возможных источников этой частицы. Предполагается, что это один из 12 блазаров — объектов, которые создают сверхмассивные черные дыры в центрах галактик. Часто черные дыры, активно поглощающие материю, создают очень яркие квазары, из которых вырываются струи плазмы длиной в сотни световых лет. Если такая струя направлена в сторону Земли, то данный объект называется блазаром.

Эти струи также состоят из высокоэнергетических частиц, известных как космические лучи, и мощного электромагнитного излучения. Когда частицы космических лучей сталкиваются с другими элементарными частицами в галактике, они генерируют потоки высокоэнергетических нейтрино.

Однако физики также считают, что обнаруженное нейтрино с самой высокой энергией могло возникнуть в результате столкновения протонов из космических лучей с фотоном в реликтовом излучении. Это излучение появилось вскоре после Большого взрыва, когда фотоны, то есть частицы света, начали свободно перемещаться по Вселенной.

Если эта версия верна, то физики впервые обнаружили космогенное нейтрино. Считается, что такие частицы должны существовать, но их еще никогда не удавалось зафиксировать.