Prieš porą metų povandeninis kosminių dalelių detektorius užregistravo neutriną, kurio energija buvo 20–30 kartų didesnė nei bet kurio kito neutrino, užregistruoto istorijoje. Jo energija buvo apskaičiuota 220 petaelektronvoltų (PeV), o vidutinė vertė yra apie 10 PvE. Šis atradimas sumušė visus rekordus ir sujaudino didžiąją dalį mokslo bendruomenės. Jis taip pat sukėlė daug abejonių dėl jo pobūdžio.
Dalelių fizikams tokio anomalaus neutrino egzistavimas gali būti paaiškintas dviem būdais: tai yra niekada anksčiau nematyto kosminio proceso, galinčio pakeisti neutrinų sampratą, įrodymas arba tai buvo apmaudžianti matavimo klaida. Mokslas sako, kad neturėtume skubėti spręsti šios minimalios masės dalelių, kurios prasiskverbia per materiją jos nepakeisdamos, vadinamųjų „vaiduoklių dalelių”, mįslės. Pasiekti atsakymą, koks jis bebūtų, yra sudėtingiau, nei atrodo.
Nors neutrino masės viršutinė riba jau buvo apskaičiuota anksčiau, KATRIN eksperimentas pasiekė rezultatą tiesioginiais stebėjimais.
Išsamus tyrimas, paskelbtas žurnale „Physical Review X“, palygino šį vienintelį KM3NeT/ARCA teleskopu užfiksuotą neutrino įrašą su kitomis mokslinėmis duomenų bazėmis, kuriose yra informacija apie iki šiol aptiktas fantominės daleles (pavadintas KM3-230213A). Niekas nebuvo matęs nieko panašaus, tačiau remiantis turimais duomenimis galima teigti, kad šis neįtikėtinas ultraenergetinis neutrinas nebuvo statistinė iliuzija.
Kaip akmuo negali apibūdinti kalno pobūdžio, taip ir 220 PeV neutrinas negali padėti apibūdinti reiškinio, kuris jį sukėlė. Dokumente pripažįstama, kad turima informacija nėra pakankama, kad būtų galima „daryti tvirtas išvadas, ar šis stebėjimas rodo naują ultraaukštos energijos komponentą spektre“.
Kosminiai neutrinai: geriausias scenarijus
Jei būtų daugiau panašių įrašų, neutrinų mokslas padarytų didelę pažangą, teigia mokslininkai. „Tai galėtų reikšti, kad mes pirmą kartą matome kosminius neutrinus, susidariusius kosminių spindulių sąveikaujant su kosminiu mikrobangų fonu, arba tai galėtų rodyti naujo tipo astrofizikinį šaltinį“, teigiama tyrime.
2023 m. neutrino energijos diapazonas siejamas su kosminiais dalelių greitintuvais, pvz., aktyviomis galaktikų branduoliais, supernovų sprogimais, reliatyvistiniais juodųjų skylių srautais arba gama spindulių pliūpsniu. Tuo tarpu klasikiniai signalai, kuriuos gauna dalelių observatorijos, rodo atmosferinius neutrinus, susidarančius kosminių spindulių susidūrimo su Žemę pasiekiančiais atmosferos atomais metu. Tai techniškai identiškos dalelės, tačiau jų kilmė turi įtakos jų energijai.
„KM3-230213A aptikti šviesos modeliai aiškiai atitinka tai, ko tikėtasi iš reliatyvistinės dalelės, kertančios detektorių, greičiausiai muono, todėl gedimo galimybė atmesta“, – teigė KM3NeT bendradarbiavimo grupė ScienceAlert pateiktame pareiškime. „Remiantis atkurta šio muono energija ir kryptimi, labiausiai tikėtinas scenarijus yra tas, kad jis susidarė dėl astrofizikinio neutrino sąveikos netoli detektoriaus, o tai yra natūraliausias paaiškinimas“.
Įvairios mokslo šakos naudoja ir tiria neutrinus dėl įvairių priežasčių. Viena iš pagrindinių priežasčių yra ta, kad jie keliauja po visatą nenukrypdami ir nesugeriami, todėl gali pateikti vertingos informacijos apie labai tolimus kosminius įvykius. Kai kurie mokslininkai juos laiko „visatos reporteriais“, kurie kartais pasiekia Žemę su duomenimis, kurių kitaip nebūtų galima gauti.
