(NLDO) - تمكن مرصد يقع على عمق 3450 متراً تحت سطح البحر الأبيض المتوسط من التقاط "جسيم شبح" ربما يحمل علامة بداية الكون.
وبحسب بحث نُشر مؤخراً في مجلة Nature، فإن أحد مصفوفتي التلسكوب KM3NeT، الواقعتين على عمق 3450 متراً تحت سطح البحر الأبيض المتوسط، قد التقطت آثاراً لـ "جسيمات شبحية" بطاقة قياسية تبلغ 220 بيتا إلكترون فولت (PeV)، وهو أعلى بـ22 مرة من الرقم القياسي السابق.
"الجسيم الشبح" هو اللقب الذي أطلقه العلماء على النيوترينو، وهو جسيم دون ذري له كتلة أصغر بكثير من أي جسيم أساسي معروف.
إنهم يتدفقون باستمرار على الأرض، وكأنهم أشباح يمرون بكل شيء - من أجسادنا إلى الكرة الأرضية بأكملها - دون أن نتمكن من الشعور بهم.
بفضل التكنولوجيا الحديثة، تمكنت البشرية من رصد هذا الجسيم الغامض، واكتشفت أن تعقبه يمكن أن يساعد في خدمة الأبحاث في علم الكونيات والجيوفيزياء...
صورة أعيد بناؤها لـ KM3NeT تلتقط الضوء الناتج عن تفاعلات النيوترينو - الصورة: KM3NeT
قد يكشف تيار النيوترينوات المتدفق إلى البحر الأبيض المتوسط في مرصد KM3NeT - الواقع قبالة جزيرة صقلية الإيطالية - عن وحش كوني، وفقًا للفريق الدولي من مرصد KM3NeT.
لم تتمكن مجموعة تلسكوبات أعماق البحار هذه من التقاط تيار الجسيمات الشبحية بشكل مباشر، ولكنها التقطت أكثر من 28 ألف فوتون تم إنشاؤها بواسطة النيوترينوات التي تمر عبر حجم الكاشف بالكامل.
يتم طرد الجسيمات بشكل أفقي تقريبًا، مما يعني أن النيوترينوات التي تنتجها يجب أن تمر عبر الكثير من الصخور والمياه في قشرة الأرض قبل أن تصطدم بالذرات الموجودة في مجال رؤية KM3NeT.
يأتي الضوء نفسه من جسيم أولي آخر يسمى الميون، والذي يتم إنشاؤه أثناء التفاعل المتتالي.
وتقدر طاقة هذا الميون بحوالي 120 PeV، وهو رقم مرتفع بشكل لا يصدق لهذه الجسيمات. لكن هذا العدد لا يعد شيئا بالمقارنة مع الجسيم السابق له - النيوترينو الشبح.
وتظهر الحسابات أن النيوترينو الذي أنشأ هذا الميون لابد أن تكون لديه طاقة تصل إلى 220 بيتا إلكترون فولت.
هناك عدد قليل فقط من الأجسام الفلكية القادرة على تسريع الجسيمات إلى مثل هذه الطاقات القصوى، مثل المستعرات الأعظمية أو الثقوب السوداء. أحد الجناة المحتملين هو الكوازار، وهو نوع من الثقوب السوداء الهائلة التي تتألق باستمرار وتطلق تيارات من الإشعاع نحو الأرض.
ولكن نظراً لمستويات الطاقة غير المسبوقة التي تتمتع بها، فمن الممكن أيضاً أن تكون نيوترينوات كونية بدائية، نشأت من تفاعل الأشعة الكونية مع الفوتونات من الإشعاع الخلفي المتبقي من الانفجار العظيم.
قام الفريق بدراسة أربع فرضيات لمنطقة السماء التي من المحتمل أن يكون قد نشأ فيها هذا الجسيم الشبح الذي يحمل طاقة قياسية.
ربما يكون شيئًا في مجرتنا؛ شيء خارج المجرة ولكن لا يزال ضمن الكون المحلي؛ حدث عابر مثل انفجار أشعة جاما؛ أو شيء من مجرة بعيدة.
وقد تم رفض الفرضيات الثلاث الأولى بسرعة. وفي الفرضية النهائية، تمكن الفريق من تضييق نطاق البحث إلى 12 كوازارًا محتملًا يقع بين مجرات بعيدة، ولكن لم يكن أي منها مقنعًا.
لذلك فإنهم ما زالوا يميلون إلى السيناريو الأخير، والذي من الصعب للغاية تأكيده: إن الجسيمات الشبحية التي تتحرك قبالة ساحل صقلية هي جسيمات شبحية بدائية، تحمل بصمة الانفجار العظيم.
إذا كان الأمر كذلك، فستكون هذه هي المرة الأولى التي تكتشف فيها البشرية نيوترينوات مكونة بهذه الطريقة. لا تزال هذه الفرضية بحاجة إلى مزيد من الدراسة.
[إعلان رقم 2]
المصدر: https://nld.com.vn/hat-ma-quy-manh-ky-luc-khuay-dong-ngoai-khoi-sicily-196250214095503426.htm
تعليق (0)