پرانرژی‌ترین نوترینو تاریخ از زیر آب شناسایی شد

به گزارش ایسنا، یک رصدخانه در حال ساخت زیر دریای مدیترانه آنچه را که می‌تواند پرانرژی‌ترین نوترینویی باشد که تاکنون ثبت شده کشف کرده است.

ژائو کوئلیو فیزیکدانی که در کنفرانس نوترینو 2024 در میلان ایتالیا صحبت می‌کرد، این کشف را فاش کرد و آن را به عنوان یک مشاهده برجسته و «بسیار متفاوت از هر چیز دیگری» توصیف کرد.

نوترینوها که اغلب «ذرات شبح‌وار» نامیده می‌شوند، موجودات زیراتمی گریزان هستند که به ندرت با ماده تعامل دارند. آنها توسط برخی از پرانرژی‌ترین رویدادهای جهان مانند ابرسیاهچاله‌ها در کهکشان‌های دور تولید می‌شوند.

جهت و زمان دقیق این کشف هنوز فاش نشده است، چرا که احتمالا می‌خواهند رقبا از منشأ بالقوه این نوترینو مطلع نشوند.

یک شگفتی در اعماق دریا

رصدخانه ARCA یک تلاش مشترک از کشورهای متعددی از جمله کشورهای اروپایی، مراکش، آفریقای جنوبی، استرالیا، گرجستان، چین و امارات متحده عربی است که موفق به کشف این نوترینو شده است.

رصدخانه ARCA که در عمق 3500 متری کف دریا در جنوب شرقی سیسیل واقع شده است، از اواسط دهه 2010 به جمع‌آوری داده‌ها پرداخته است و در حال حاضر با 28 رشته آشکارساز کار می‌کند که هر کدام دارای 18 کره پِلِکسی‌گلس حاوی آشکارسازهای نور هستند.

رصدخانه ARCA قصد دارد تا سال 2028 این رشته‌ها را به 230 عدد افزایش دهد.

اکثر نور شناسایی شده توسط ARCA از ذرات پرانرژی پرتو کیهانی می‌آید. این ذرات هنگام برخورد با جو زمین بارانی از ذرات زیراتمی باردار الکتریکی تولید می‌کنند که کیلومترها در آب حرکت می‌کنند. بارش‌های این ذرات درخشش‌های ضعیفی از نور را بر جای می‌گذارد که ARCA آن را مشاهده می‌کند.

علاوه بر این، رصدخانه ARCA به طور غیرمستقیم نور نوترینوها را تشخیص می‌دهد. گاهی اوقات هنگامی که یک نوترینو به مولکول هوا، آب یا سنگ برخورد می‌کند، ذره‌ای باردار به نام میون(muon) ایجاد می‌کند که آن نیز بارانی از ذرات باردار دیگر تولید می‌کند.

بر خلاف پرتوهای کیهانی که این بارش‌ها را تولید می‌کنند که از جو می‌آیند، نوترینوها بارش‌هایی ایجاد می‌کنند که می‌توانند از هر جهتی بیایند، زیرا می‌توانند در سراسر زمین حرکت کنند.

مسیر پیش رو

این کشف جدید رصدخانه ARCA بسیار مهم است، زیرا مشاهدات این‌چنینی قبلا فقط توسط رصدخانه بسیار بزرگتر نوترینوی IceCube در قطب جنوب به دست می‌آمد.

فرانسیس هالزن پژوهشگر اصلی IceCube گفت: این مانند برنده شدن در یک بخت‌آزمایی بزرگ است.

ژائو کوئلیو گزارش داد که بیش از یک سوم حسگرهای ARCA فلاش‌هایی را ثبت کرده‌اند که مطابق با عبور یک میون از رصدخانه به صورت افقی بود.

پژوهشگران این موارد را به یک نوترینو نسبت می‌دهند که از حدود یک درجه پایین‌تر از افق می‌آید. تخمین زده می‌شود که این نوترینو دارای انرژی ده‌ها پتاالکترون‌ولت باشد که به طور بالقوه آن را به پرانرژی‌ترین نوترینویی تبدیل می‌کند که تاکنون کشف شده است.

به منظور ادامه یافتن شکار این ذرات گریزان، چندین رصدخانه دیگر در دست ساخت یا طراحی هستند.

این پیشرفت‌ها نشانه آغاز عصر جدیدی در نجوم نوترینو است. همین‌طور که ساخت و ساز آشکارسازها تکمیل می‌شود و داده‌های جدید دریافت می‌کنیم، اسرار این نوترینوهای پرانرژی را کشف خواهیم کرد و بینش عمیق‌تری از کیهان به دست خواهیم آورد.