L’étonnant Neutrino, nommé KM3-230213A, a attiré l’attention mondiale. Les chercheurs estiment son énergie à environ 220 millions de milliards.
«KM3NET a commencé à sonder une gamme d’énergie et de sensibilité où les neutrinos détectés peuvent provenir de phénomènes astrophysiques extrêmes,“ a déclaré Paschal Coyle, chercheur au National Center for Scientific Research (CNRS).
“Cette première détection d’un neutrino de centaines de PEV ouvre un nouveau chapitre dans l’astronomie des neutrinos et une nouvelle fenêtre d’observation sur l’univers. »
Particules élémentaires mystérieuses
Les neutrinos traversent l’univers, glissant à travers les étoiles et les planètes sans trop de perturbation.
Pendant des décennies, les scientifiques ont visé à repérer les neutrinos ultra-haute énergie pour faire la lumière sur les accélérateurs cosmiques.
Le Collaboration KM3Net unit plus de 360 experts de 68 institutions dans 21 pays.
Comment les capteurs à mer profonde détectent les neutrinos
KM3NET est une configuration tentaculaire reposant sur le fond marin, composée de deux détecteurs appelés ARCA et ORCA.
ARCA est situé à environ 80 miles de Portopalo di capo pasteroSicile, à une profondeur de 11 319 pieds. L’Orque est positionné près de Toulon, en France, à une profondeur de 8 038 pieds.
Chaque site sert un objectif distinct, avec ARCA réglé pour les neutrinos à haute énergie et l’orque pour les neutrinos à faible énergie.
Les détecteurs dépendent de photomultiplicateurs nichés dans des sphères de verre.
Lorsqu’un neutrinos cosmique entre en collision avec les molécules d’eau, une faible lumière bleuâtre apparaît. Les capteurs collectent cette lumière, permettant aux chercheurs cartographier le voyage du neutrinos.
Arca a ramassé un seul muonqui a signalé une interaction de neutrinos à proximité. Son chemin à travers le détecteur a laissé un sentier qui a déclenché un grand nombre de capteurs actifs.
Cela a confirmé que le neutrino était d’origine cosmique plutôt que de provenir d’horizons locaux.
“Pour déterminer la direction et l’énergie de ce neutrino, nécessitait un étalonnage précis du télescope et des algorithmes de reconstruction de piste sophistiqués”, a déclaré Aart Heijboer, KM3Net Physics and Software Manager.
Origines des neutrinos à haute énergie
Les scientifiques suggèrent que de tels neutrinos à haute énergie pourraient provenir de sources cataclysmiques comme des restes de supernova ou des trous noirs supermassifs.
Les interactions entre les rayons cosmiques et d’autres matières ou les photons peuvent également créer ces neutrinos.
Certains des rayons cosmiques les plus énergiques de l’univers peuvent se heurter à l’arrière-plan micro-ondes cosmiques, produisant ce que les chercheurs appellent les neutrinos «cosmogènes».
Astronomie des neutrino progressive
Le site ARCA comprendra éventuellement 230 unités de détection, tandis que le site ORCA aura 115. Chaque unité comprend 18 modules optiques de haute technologie, et au total, KM3NET s’étendra sur un kilomètre cube d’eau.
Capturer un événement rare
Bien que l’installation soit incomplète, ARCA a pu attraper l’un des événements les plus rares dans la nature. Avec l’étalonnage avancé et l’analyse des données, les équipes ont extrait la trajectoire et les détails de l’énergie de ce neutrino.
Puisqu’il est très probablement entré dans l’eau avec plus de 220 PEV d’énergie, ce neutrino unique ouvre la porte à plus de surprises alors que KM3NET continue de croître.
Un tel événement soutient l’existence de neutrinos cosmiques encore plus énergétiques. Différentes des détections d’énergie inférieure, ces signaux ultra-élevés suggèrent que des moteurs astrophysiques distincts pourraient les conduire.
Instructions de recherche futures
Les équipes du monde entier visent à voir s’il s’agissait d’un neutrinos «cosmogène» ou s’il est né d’une puissance céleste active.
Finalement, une plus grande flotte d’unités de détection permettra des captures plus fréquentes de tels signaux, améliorant les chances de suspendre leur origine et de clarifier les forces qui façonnent notre univers.
“Nous nous tenons à une frontière où de nouvelles données affineront notre compréhension du cosmos”, a déclaré un représentant KM3NET.
Chaque nouvelle détection offre une chance de repérer les modèles et de les comparer avec des signaux de télescopes à rayons gamma et d’autres observatoires.
L’étude est publiée dans la revue Nature.
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