في فبراير 2023 ، سجل كاشف الجسيمات الكوني الموجود في أعماق البحر الأبيض المتوسط وصول النيوترينو مع ما يقرب من 20 إلى 30 مرة من طاقة أكثر من أي نيوترينو آخر موثقه سابقًا. تحمل علامة KM3-230213A ، وكان للجسيم طاقة محسوبة من 220 Petaelectronvolts (PEV) ، أكبر بكثير من 10 PEV من النيوترينو الأكثر نشاطا سابقا. ولدت النتيجة الكثير من الإثارة بين علماء الفيزياء ، لكنها أثارت أيضًا العديد من الأسئلة.
النيوتريونات هي الجزيئات الأكثر وفرة في الكون مع الكتلة. إنها نوع من الجسيمات الأساسية ، مما يعني أنها لا تنقسم إلى مكونات أصغر ، وبالتالي فهي صغيرة جدًا وخفيفة. في الواقع ، فهي أخف الجسيمات دون الذرية التي لها كتلة. لا تملك النيوتريونات أيضًا رسومًا (على عكس الإلكترونات ، على سبيل المثال ، نوع آخر من الجسيمات الأساسية ، والتي تكون سلبية). نتيجة لذلك ، نادراً ما تتفاعل النيوتريونات مع المادة الأخرى ؛ غالبًا ما يمرون مباشرة دون تغييره. في الواقع ، فإن تريليونات النيوتريونات التي تسير عبر الفضاء قد مرت عبر جسمك منذ أن بدأت في قراءة هذا المقال. لهذا السبب يطلق على النيوتريونات أحيانًا “جزيئات الأشباح”.
بالنسبة لفيزيائيين الجسيمات ، لا يمكن تفسير اكتشاف هذا النيوترينو النشط بشكل غير مبال إلا بطريقتين: إما KM3-230213A دليل على وجود عملية كونية ، وربما لم يشهد أحد من قبل ، مع القدرة على تغيير فهمنا للنيوتريونات ؛ أو كان خطأ قياس مخيب للآمال. بدأ الباحثون بسرعة للعمل لمعرفة أي تفسير كان صحيحًا.
الآن يبدو أن هناك إجابة. قارنت دراسة شاملة نشرت في مجلة Physical Review X بيانات KM3-230213A مع قواعد بيانات المعلومات عن جزيئات الأشباح الأخرى التي تم اكتشافها. بعد تحليل البيانات المتاحة ، يعتقد العلماء أن هذا النيوترينو الرائع للغاية لم يكن وهمًا إحصائيًا.
لكن من أين أتى؟
مثلما لا يمكن أن تصف صخرة طبيعة الجبل ، فإن 220 PEV Neutrino وحده لا مفيدة في شرح الظاهرة التي أدت إلى ذلك. كما تقر الورقة ، مع توفر المعلومات ، لا يمكن “استخلاص استنتاجات الشركة حول ما إذا كانت الملاحظة تلمح إلى مكون جديد للطاقة عالية للغاية في الطيف.”
ولكن إذا كانت هناك تسجيلات أخرى من النيوتريونات النشطة بالمثل ، فإن هذا من شأنه أن يقدم تقدمًا كبيرًا من خلال التلميح إلى وجود ظواهر أخرى غير مرئية من قبل. وتقول الدراسة: “قد يعني ذلك أننا نرى النيوتريونات الكونية للمرة الأولى ، والتي تنتج عندما تفاعلت الأشعة الكونية مع خلفية الميكروويف الكونية ، أو قد تشير إلى نوع جديد من المصدر الفيزيائي الفلكي”.
تشير طاقة Neutrino لعام 2023 أيضًا إلى أنه كان من الممكن أن ينبعث من أحد المتسارعين الكوني القويين الذين ندركهم في الكون: انفجار أشعة جاما أو Supernova ، أو ربما طائرة نسبية-شعاع من البلازما المنبعثة من ثقب أسود. على النقيض من ذلك ، فإن العديد من النيوتريونات التي تم اكتشافها على الأرض هي النيوتريونات في الغلاف الجوي ، والتي تنتجها تأثير الأشعة الكونية التي تضرب الذرات في الغلاف الجوي للأرض ، وهي أقل نشاطًا. إنها نفس الجسيمات ، لكن أصولها المحتملة تؤثر على طاقتها.
فروع مختلفة لاستخدام العلوم ودراسة النيوتريونات لأسباب مختلفة. نظرًا لأن النيوتريونات تنتقل عبر الكون دون أن يتم تشكيلها أو امتصاصها ، يمكنهم تقديم معلومات قيمة عن الأحداث الكونية البعيدة للغاية. يفكر بعض العلماء فيهم على أنهم “مراسلون من الكون” الذين يسافرون ، من وقت لآخر ، إلى الأرض ببيانات قد تضيع.
ظهرت هذه القصة في الأصل على سلكية en español وترجمت من الإسبانية.
