Il a récemment été annoncé la découverte du particule élémentaire plus riche en énergie jamais observée: Un neutrino détecté au large des côtes de la Sicile dans le fond marin de la mer Méditerranée avec le télescope sous-marin – toujours en construction – ARCHE (Recherche d’astroparticules avec les cosmiques dans l’abîme) du projet Km3. Les neutrines sont des particules élémentaires extrêmement insaisissables, de masse minuscule et sans charge électrique qui interagir très peu avec le reste du sujet Et pour cela, ils sont extrêmement difficiles à observer. À tel point que pour les détecter, des complexes « télescopes » pour les neutrinos dans le fond marin, en tant qu’arche, ont été créés.
LE’Importance de cette découverte Il réside dans le fait que la particule nouvellement découverte est unique. Les neutrines sont des particules fondamentales pour comprendre les mécanismes astrophysiques qui agissent dans notre univers (ils sont produits pendant les réactions nucléaires dans les étoiles ou suivant des événements extrêmes tels que dans les trous noirs actifs ou les supernovae ou la fusion des étoiles à neutrons) et pour la première fois nous avons une preuve du fait que les neutrinos avec L’énergie si extrême Ils sont possibles.
Le Origines de ce neutrino record Ils ne sont pas encore certains, mais on pense qu’il peut avoir été produit par l’interaction d’un rayon cosmique très puissant avec des photons de rayonnement de fond cosmique, ou par un gigantesque trou noir supermassif au centre d’une galaxie active.
L’énergie du neutrin record découvert au large des côtes de la Sicile
Les effets de la particule éliminante ont été enregistrés 13 février 2023mais deux ans sont arrivés pour se rendre à Scientific Discovery, récemment publié dans le magazine Nature. Ce qui a été observé C’est certainement un neutrinet pas seulement: son énergie (qui, simplifiant, mesure sa vitesse approximative) est la plus élevée jamais mesurée pour une particule élémentaire.
Nous parlons de 220 millions de milliards d’électronions: En comparaison, c’est une énergie 30 fois plus élevée que celle des neutrinos les plus énergiques jamais observés jusqu’à présent, des dizaines de milliards de fois plus élevés que ceux des neutrinos produits par le soleil et environ 30 000 fois plus élevés que les énergies atteintes en Grand collisionneur de hadronsl’accélérateur de particules le plus puissant du monde au CERN à Genève.
Comment le neutrinus cosmique le plus riche de l’énergie jamais observé a été découvert
Mais comment savons-nous que c’est un neutrino? De sa direction. Mais nous devons d’abord comprendre comment un télescope pour les neutrinos comme une arche. Ce n’est pas un télescope tel que nous le pensons généralement, c’est-à-dire un miroir destiné au paradis, mais en tant que vaste réseau de scénario Capable d’enregistrer de faibles émissions de lumière dans le fond marin.
À ces profondeurs (ARCA est situé à près de 3500 mètres de profondeur), il n’y a pas de lumière naturelle. La lumière est émise lorsqu’un particule très énergétique traverse l’eau du fond marin. Si cette particule a une vitesse supérieure à la vitesse de la lumière dans l’eau (ce qui est moins que la vitesse de la lumière dans le videqui est la véritable limite de vitesse maximale dans l’univers), la particule émet un rayonnement électromagnétique en raison d’un phénomène physique appelé Effet Cherenkov. Cette lumière est détectée par les Photomololtepiers du télescope sous-marin, et selon les caractéristiques de ce rayonnement, il peut être retracé au type de particule qui l’a produit, son énergie et sa direction.
Dans le cas du neutrin record, la lumière avait été publiée par un mousserune particule élémentaire qui peut être produite par l’interaction entre un neutrin à haute énergie et d’autres particules. Ensuite, le télescope détecte la lumière produite par un muone produit par notre neutrino qui « est allé à Slam » avec une autre particule. Ce sont des observations très indirectes, et c’est pourquoi deux ans ont été nécessaires pour atteindre la découverte.
La particularité de ce muone est que il s’est déplacé horizontalement. C’est quelque chose que vous ne vous attendez pas à près de 3500 mètres de profondeur, à moins qu’il n’ait été produit par un neutrino qui n’a aucun problème pour franchir de vastes distances dans les abysses, étant donné sa propension très rare d’interagir avec le sujet.
Les origines possibles du neutrino découvertes par le télescope sous-marin
Le neutrine découvert en Méditerranée est le premier du genre, il est donc difficile d’établir quel mécanisme astrophysique aurait pu le générer. Les principaux suspects en ce moment sont cependant deux.
Le premier est un blazarc’est-à-dire un énorme trou noir supermassif qui alimente un noyau galactique actif. Le matériau qui tombe dans ce trou noir se dérobe autour de ce monstre cosmique, accélérant et se réchauffant pour se diviser en particules subatomiques. Les immenses champs magnétiques du trou noir font le repos, dirigeant certaines de ces particules dans des jets très puissants qui remontent à l’espace presque à la vitesse de la lumière. Dans ces cas, nous parlons de quasaret quand ses jets sont confrontés à la terre, ils prennent le nom le plus spécifique de blazar. Le record Neurin trouvé par l’équipe d’ARCA aurait donc pu être à l’origine « il y a longtemps, dans une galaxie lointaine » (les fans de Star Wars Ils apprécieront la citation). Les astronomes ont pu identifier 12 Blazar qui auraient pu générer notre neutrinos.
L’autre hypothèse sur la table est celle d’un cosmique Extrêmement énergique (c’est-à-dire une particule chargée de solitaire qui se fait du cosmos à très grande vitesse) qui, à un moment donné de son voyage, interagissait avec un photon de la Rayonnement de fond cosmiquele «bain électromagnétique» résiduel du Big Bang qui peut être observé dans toutes les directions du gang micro-ondes. Cette interaction peut produire une petite «pluie» de neutrinos à très haute énergie. Les neutrines de ce type ont été théorisées mais jamais observées, donc cela pourrait La première détection de l’histoire.
Parce que la découverte de ce neutrino ouvre les portes sur un univers presque inexploré
Avec un seul événement, nous ne pouvons pas comprendre quelle est l’hypothèse correcte, mais nous devons prendre en compte que le projet KM3NET est toujours en construction, il aura donc un excellent moyen – avec un peu de chance – d’observer les autres neutrinos ultra-énergétiques. En effet, le fait d’avoir eu cette détection alors que le télescope n’est pas encore terminé est certainement bon présage!
L’espoir des astronomes est que les neutrtines peuvent devenir, avec un progrès technologique, un Nouveau canal d’observation de notre univers en plus de la lumière, qui était la seule source d’informations sur le cosmos.