Прибулець з глибокого космосу: фізики виявили призрачну частинку з найвищою енергією.

Фізики за допомогою нейтринного телескопа KM3NeT, розташованого на дні Середземного моря, виявили призрачну частинку або нейтрино з найвищою енергією серед усіх відомих. Ця елементарна частинка прибула на Землю майже зі швидкістю світла з-за меж Чумацького Шляху. У вчених є 12 потенційних джерел цього нейтрино. Дослідження опубліковано в журналі Nature, пише Space.

Нейтрино часто називають призрачними частинками, адже вони не мають заряду і мають надзвичайно малу масу, тому їх дуже важко виявити. При цьому нейтрино пролітають майже зі швидкістю світла через практично будь-які об'єкти у Всесвіті. Кожну секунду через ваше тіло проходить приблизно 100 трлн нейтрино.

На дні Середземного моря на глибині 3450 метрів знаходиться нейтринний телескоп KM3NeT, що складається з тисяч датчиків для реєстрації нейтрино. Саме цей підводний детектор виявив спалах світла, створений частинкою мюоном, але характеристики цієї частинки вказують на те, що вона була створена, коли нейтрино з надзвичайно високою енергією зіткнулося з іншою елементарною частинкою.

Фізики визначили енергію нейтрино за кількістю світла, зафіксованого підводним детектором. Виявилося, що енергія нейтрино становить 220 мільйонів мільярдів електрон-вольт. Це в 30 000 разів більше, ніж можуть отримати частинки при прискоренні в Великому адронному коллайдері. Щоб отримати таку енергію частинки в найбільшому прискорювачі частинок на Землі довжиною 27 км, він повинен мати довжину екватора Землі, тобто 40 000 км.

Вчені вважають, що нейтрино з найвищою енергією прибула з-за меж Чумацького Шляху, і у фізиків є 12 потенційних джерел цієї частинки. Передбачається, що це один з 12 блазарів, тобто об'єктів, які створюють надмасивні чорні діри в центрах галактик. Часто чорні діри створюють при активному поглинанні матерії дуже яскраві квазари, і при цьому з них виходять потоки плазми довжиною в сотні світлових років. Якщо така струя спрямована в бік Землі, то цей об'єкт називається блазаром.

Ці струї також складаються з високоенергетичних частинок, які називаються космічними променями, та потужного електромагнітного випромінювання. Коли частинки космічних променів стикаються з іншими елементарними частинками в галактиці, вони посилають потоки високоенергетичних нейтрино.

Але фізики також вважають, що виявлене нейтрино з найвищою енергією могло виникнути під час зіткнення протонів з космічних променів з фотоном у реліктовому випромінюванні. Воно виникло незабаром після Великого вибуху, коли фотони, тобто частинки світла, почали вільно переміщатися по Всесвіту.

Якщо остання версія вірна, то фізики вперше виявили космогенні нейтрино. Вважається, що такі частинки повинні існувати, але їх ще ніколи не виявляли.