Μια διεθνής επιστημονική ομάδα του KM3NeT, με τη συμμετοχή του Ινστιτούτου Πυρηνικής και Σωματιδιακής Φυσικής (ΙΠΣΦ) του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος», ανακοίνωσε την ανίχνευση ενός κοσμικού νετρίνου με ενέργεια 30 φορές υψηλότερη από οποιοδήποτε άλλο νετρίνο έχει ανιχνευθεί μέχρι σήμερα.
Το εύρημα, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature, προσφέρει την πρώτη απόδειξη ότι νετρίνα τόσο υψηλών ενεργειών παράγονται στο Σύμπαν, παρέχοντας πληροφορίες για τα βίαια αστροφυσικά φαινόμενα εκτός του Γαλαξία μας.
Τα νετρίνα είναι μικροσκοπικά υποατομικά σωματίδια με εξαιρετικά μικρή μάζα και χωρίς ηλεκτρικό φορτίο. Διασχίζουν το Σύμπαν χωρίς να αλληλεπιδρούν ουσιαστικά με την ύλη, γεγονός που τα καθιστά εξαιρετικά δύσκολο να ανιχνευθούν. Παράγονται σε διάφορες διεργασίες, από τη πυρηνική σύντηξη στον Ήλιο μέχρι κοσμικά γεγονότα όπως εκρήξεις άστρων ή η δραστηριότητα μαύρων τρυπών.
Η ανίχνευση έγινε με το τηλεσκόπιο KM3NeT, το οποίο βρίσκεται βαθιά στη Μεσόγειο και καταγράφει νέτρινα υψηλής ενέργειας μέσω της ανίχνευσης φωτεινών λαμπών Cherenkov. Η διεθνής ομάδα, η οποία συγκεντρώνει πάνω από 360 επιστήμονες από 22 χώρες, κατέγραψε το γεγονός KM3-230213A, που εκτιμάται ότι έχει ενέργεια 220 PeV (220 εκατομμύρια δισεκατομμύρια ηλεκτρονιοβόλτ).
Η ανακάλυψη ανοίγει νέο κεφάλαιο στην αστρονομία των νετρίνων, προσφέροντας ένα νέο παράθυρο παρατήρησης για τα κοσμικά φαινόμενα. Όπως εξηγεί η διευθύντρια του ΙΠΣΦ, Αικατερίνη Τζαμαριουδάκη, τα νετρίνα παρέχουν εικόνες του Σύμπαντος, αποκαλύπτοντας τη θέση και την ενέργεια των πηγών τους και επιτρέποντας στους ερευνητές να κατανοήσουν καλύτερα τα βίαια αστροφυσικά φαινόμενα.
Το KM3NeT αποτελεί μια γιγαντιαία υποθαλάσσια υποδομή, που αναπτύσσεται στα βάθη της Σικελίας και της Γαλλίας. Όταν ολοκληρωθεί, θα καταλαμβάνει όγκο μεγαλύτερο από ένα κυβικό χιλιόμετρο. Η ανακάλυψη έγινε με το ARCA, τον ανιχνευτή που βρίσκεται 3.450 μέτρα κάτω από το νερό στη Σικελία, και αποτελεί μέρος του σχεδίου για την ανίχνευση νετρίνων υψηλών ενεργειών.
Η προέλευση του νετρίνου KM3-230213A παραμένει ασαφής, με τους ερευνητές να εξετάζουν διάφορες πιθανές πηγές, όπως ένας ενεργός γαλαξιακός πυρήνας ή μια έκρηξη ακτίνων γάμμα. Η μελέτη συνεχίζεται για να εντοπιστεί η ακριβής προέλευση του σωματιδίου και να διασαφηνιστεί η σύνδεσή του με τα πιο ακραία κοσμικά φαινόμενα.
Η μελέτη της προέλευσης των νετρίνων θα συνεχιστεί με την επέκταση του KM3NeT και την προσθήκη νέων ανιχνευτικών συστοιχιών. Τα δεδομένα που συλλέγονται από το πείραμα αναμένονται να ενισχύσουν την ικανότητα του συστήματος να εντοπίζει με μεγαλύτερη ακρίβεια τις πηγές των υψηλών ενέργειας νετρίνων.
Σημειώνεται ότι το πείραμα αποτελεί συνέχεια των πιλοτικών πειραμάτων όπως το Nestor στην Πύλο, καθώς και άλλων στην Νότια Γαλλία και Σικελία
Η φωτογραφία εξωφύλλου από ένα οπτικό στοιχείο του KM3NeT με 31 «μάτια» φωτοπολλαπλασιαστές. Το τηλεσκόπιο ARCA κατά τον χρόνο ανίχνευσης του νετρίνου είχε 378 οπτικά στοιχεία εγκατεστημένα σε 21 κάθετες ανιχνευτικές διατάξεις, αποτελώντας ένα τεράστιο δίκτυο φωτοευαίσθητων «ματιών».
