A fost detectat neutrino cu cea mai mare energie înregistrată vreodată

KM3NeT, telescopul destinat detectării neutrinilor veniți din spațiul cosmic, plasat pe fundul Mării Mediterane a înregistrat un neutrino cosmic având cea mai mare energie măsurată vreodată (https://www.km3net.org/category/press-releases/).

KM3Net este o colaborare internațională în care participă 360 de cercetători din 68 de instituții din 21 de țări printre care si România (este vorba despre un colectiv de la Institutul de Științe Spațiale, ISS - filiala INFLPR de la Măgurele (Experimentul KM3NeT detecteaza un neutrino cosmic cu cea mai mare energie observata vreodata – Institute of Space Science).

Performanța a fost semnalată printr-un articol publicat recent in revista Nature (https://www.nature.com/articles/s41586-024-08543-1).

Telescopul KM3NeT, actualmente în construcție, este o rețea submarină de detectoare, între care cei mai importanți sunt ARCA si ORCA, aparținând Italiei și, respectiv, Franței.

Institutul din Franța care coordonează telescopul KM3NeT este Centrul pentru Fizica Particulelor de la Marsilia (https://cppm.in2p3.fr/web/en/laboratory), director - Cristinel Diaconu, dr. fizică, director cu cercetarea în cadrul CNRS Franța (https://www.cnrs.fr/en), invitat la Știința 360.

Acest telescop are două ”ramuri”, una în Franța și una în Italia, spune Cristinel Diaconu. Fiecare ramură are un laborator gazdă.Și laboratorul meu, Centru de Fizică a Particulelor din Marsilia, a dezvoltat o platformă submarină care conectează această ”ramură franceză” a telescopului KM3NeT.

Este laboratorul care a dezvoltat de 20 de ani tehnologia asta de telescoape submarine. ȘiKM3-NET este un telescop de la a doua generație, de fapt.

KM3-NET este o rețea de detectoare, plasate pe fundul Mării Mediterane,un sfert din detectorii operaționați, și este sub forma unei rețele tridimensionale de detectori care este desfășurată cu ajutorul vapoarelor și dronelor submarine și conectată la un cablu submarin care aduce datele spre țărm. (...) Există două branșe, una este ORCA și cealaltă este ARCA. Ambele au capabilități de a detecta neutrini submarini, și împreună formează un fel de antenă desfășurată pe fundul mării, ORCA la 2.400 de metri și ARCA la 3.500 de metri. (...) Nodurile fiecărei rețele sunt sfere. Fiecare sferă are 32 de detectoare de lumină, fotomultificatori, adică sunt capabili să detecteze lumini foarte slabe.

De ce e mai bine ca acest detector să fie în apă, pe fundul Mării Mediterane și nu, de exemplu, pe pământ?

Revenim la ce înseamnă neutrino, deci mesagerul pe care îl folosim. Folosim un mesager care este foarte diferit de ce ne putem imagina ca și lumina care provine despre Univers. Acest mesager neutrino are o interacție cu materia foarte slabă.Și atunci, pentru a-l putea opri și observa, avem nevoie de o mare masă de materie.Și masa asta de materie pentru noi e chiar planeta Pământ. Deci observăm neutrinii care traversează planeta Pământ pe o parte și ies în apa mediterană. În momentul în care au bunăvoința să interacționeze cu materia, neutrinii se transformă într-o nouă particulă, încărcată de data asta, care produce acest flash de lumină. Și acest flash de lumină este detectat, cum spuneam mai devreme, de acești ”ochi” constituiți în rețea șicare formează telescopul KM3NET (11:11) Ca să putem detecta genul ăsta de lumină, trebuie să fie, unul la unul, foarte întuneric. Pentru a evita faptul că suntem orbiți de lumină, dar orbiți și în sens general de radiațiile cosmice care sunt la suprafața apei, de exemplu. De asta l-am pus pe fundul mării la 2,5 km de adâncime și nu la 200 de metri, unde e deja întuneric. (...) Deci din cauza asta este un telescop foarte ciudat: pentru că deja e pe fundul mării și nu pe vârf de munte, și nu se uită în sus, se uită în jos.