Детектор KM3NeT, установленный на глубине 3,45 км, зарегистрировал «частицу-призрак» с энергией в 22 раза выше прежнего рекорда. Ученые подтвердили, что сигнал был реальным, но его источник остаётся загадкой.
Учёные из коллаборации KM3NeT подтвердили обнаружение рекордного космического нейтрино, зафиксированного в феврале 2023 года. Частица, получившая обозначение KM3-230213A, имела энергию 220 петаэлектровольт — это в 22 раза больше предыдущего зафиксированного значения (10 ПэВ).
Сигнал был зарегистрирован подводным детектором KM3NeT, расположенным в Средиземном море на глубине 3450 метров. Анализ данных показал, что зарегистрированный световой след совпадает с моделью релятивистской частицы, вероятнее всего мюона. Учёные считают, что мюон возник в результате взаимодействия астрофизического нейтрино вблизи детектора. Возможность сбоя или ошибки исключена.
Визуальное изображение нейтринного события сверхвысокой энергии, наблюдаемого в KM3NeT/ARCA. Источник: KM3NeT
Visual impression of the ultra-high energy neutrino event observed in KM3NeT/ARCA. (KM3NeT)
Нейтрино — одни из самых распространённых частиц во Вселенной. Они образуются при катастрофических космических событиях: слияниях звёзд или взрывах сверхновых. Частицы не имеют электрического заряда, практически не имеют массы и почти не взаимодействуют с веществом. Через каждое человеческое тело ежесекундно проходят сотни миллиардов нейтрино, не оставляя следа. Лишь в редких случаях они сталкиваются с другими частицами, вызывая слабое свечение, которое способны уловить специализированные детекторы.
Событие KM3-230213A стало первым наблюдением нейтрино такой энергии. Даже такие крупные установки, как IceCube и обсерватория Пьера Оже, за годы работы не фиксировали ничего подобного. Вероятность того, что уникальное событие произошло именно в KM3NeT, оценивается примерно как 1 к 100.
Происхождение частицы остаётся неизвестным. В качестве возможных источников рассматриваются выбросы из центра далёкой галактики, гамма-всплески или взаимодействие с реликтовым излучением. Учёные уверены, что нейтрино прибыло не из Млечного Пути, а из экстремальных и удалённых областей Вселенной.
Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review X.
