En febrero de 2023, Un detector de partículas cósmicas alojado en el mar Mediterráneo registró la llegada de un neutrino con aproximadamente 20 a 30 veces más energía que cualquier otro neutrino documentado anteriormente. Marcada KM3-230213A, la partícula tenía una energía calculada de 220 Petaelectronvolts (PEV), mucho mayor que el 10 PEV del neutrino más enérgico. El hallazgo generó mucha emoción entre los físicos, pero también planteó muchas preguntas.
Los neutrinos son los las partículas más abundantes en el universo con masa. Son un tipo de partícula fundamental, lo que significa que no se descomponen en componentes más pequeños y, por lo tanto, son muy pequeños y ligeros. De hecho, son la más ligera de todas las partículas subatómicas que tienen masa. Los neutrinos tampoco tienen una carga (a diferencia de, digamos, electrones, otro tipo de partícula fundamental, que son negativas). Como resultado, solo rara vez los neutrinos interactúan con otra materia; A menudo lo pasan directamente sin alterarlo. De hecho, billones de neutrinos que viajan por el espacio habrán pasado por su cuerpo desde que comenzó a leer este artículo. Por esta razón, los neutrinos a veces se llaman “partículas fantasmas”.
Para los físicos de partículas, la detección de este neomalamente neutrino enérgico solo pudo explicarse de dos maneras: cualquiera de los km3-230213a era evidencia de un proceso cósmico, posiblemente uno nunca antes presenciado, con el potencial de cambiar nuestra comprensión de los neutrinos; O fue un error de medición decepcionante. Los investigadores se pusieron rápidamente a trabajar para averiguar qué explicación era cierta.
Ahora parece haber una respuesta. Un estudio exhaustivo publicado en la revista Revisión física x Comparó los datos de KM3-230213A con bases de datos de información sobre otras partículas fantasmas que se han detectado. Habiendo analizado los datos disponibles, los científicos creen que este notable neutrino ultraenergético no era una ilusión estadística.
¿Pero de dónde vino?
Así como una roca no puede describir la naturaleza de una montaña, un neutrino PEV de 220 solo no es útil para explicar el fenómeno que le dio lugar. Como el documento reconoce, con la información disponible, no es posible “sacar conclusiones firmes sobre si la observación sugiere un nuevo componente de energía ultra alta en el espectro”.
Pero si hubiera otras grabaciones de neutrinos enérgicos similares, esto presentaría un avance sustancial al insinuar que otros fenómenos previamente invisibles existen. “Podría significar que estamos viendo neutrinos cosmogénicos por primera vez, producidos cuando los rayos cósmicos interactuaron con el fondo cósmico de microondas, o podría señalar un nuevo tipo de fuente astrofísica”, dice el estudio.
La energía del neutrino 2023 también sugiere que podría haber sido emitido por uno de los poderosos aceleradores cósmicos que conocemos en el universo: una explosión o supernova de rayos gamma, o tal vez un chorro relativista, un haz de plasma emitido por la vecindad de un agujero negro. En contraste, muchos de los neutrinos detectados en la Tierra son neutrinos atmosféricos, producidos por el impacto de los rayos cósmicos que golpean los átomos en la atmósfera de la Tierra, y son mucho menos enérgicos. Son las mismas partículas, pero sus orígenes probablemente afectan su energía.
Diferentes ramas del uso de la ciencia y estudiar neutrinos por diferentes razones. Debido a que los neutrinos viajan por el universo sin ser desviados o absorbidos, pueden proporcionar información valiosa sobre eventos cósmicos muy distantes. Algunos científicos piensan en ellos como “reporteros del universo” que, de vez en cuando, viajan a la Tierra con datos que de otro modo se perderían.
Esta historia apareció originalmente en Cableado en español y ha sido traducido del español.