O particulă cu energie uriașă, surprinsă în 2023 în timp ce traversa Pământul, a pus pe jar comunitatea științifică. Deși inițial părea a fi un neutrin rar, un nou studiu sugerează că am putea asista, în premieră absolută, la prima detectare a materiei întunecate, relatează NewScientist.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
În adâncurile Mării Mediterane, lângă țărmurile Italiei, se construiește un telescop subacvatic gigant, capabil să „vadă” particule invizibile care străbat Universul. Este vorba despre KM3NeT, un detector de neutrini menit să descopere unele dintre cele mai enigmatice fenomene cosmice. În 2023, în timp ce echipamentele erau încă în fază de testare, KM3NeT a înregistrat un eveniment ce părea, la prima vedere, imposibil: o particulă cu o energie de 35 de ori mai mare decât orice alt neutrin observat anterior.
Originea exactă a acestei particule este necunoscută. Printre ipotezele inițiale s-a numărat posibilitatea ca aceasta să fi provenit dintr-un blazar, o galaxie cu o gaură neagră extrem de activă în centrul ei, care emite fascicule de particule de mare energie în direcția Pământului. Însă ceva nu se potrivea. Telescoape similare, precum IceCube din Antarctica, nu au detectat nimic similar, deși ar fi trebuit, dacă sursa era într-adevăr aceeași.
Această discrepanță i-a determinat pe cercetători să ia în considerare o ipoteză mult mai spectaculoasă: ce-ar fi dacă acea particulă nu era un neutrin, ci… materie întunecată?
O ușă deschisă către necunoscut
Ideea aparține fizicianului Bhupal Dev, de la Universitatea Washington din St. Louis, și echipei sale. Potrivit acestora, energia și traiectoria particulei detectate ar putea indica o coliziune rară dintre o particulă de materie întunecată și materia terestră. „Se deschide o nouă cale de a testa cu adevărat materia întunecată. Putem transforma aceste telescoape pentru neutrini în detectoare de materie întunecată”, afirmă Dev.
Materia întunecată reprezintă una dintre cele mai mari enigme ale fizicii moderne. Se estimează că 85% din materia din Univers este invizibilă și nu interacționează direct cu lumina sau alte forme de radiație. Detectarea ei directă a fost, până acum, imposibilă.
În cazul evenimentului din 2023, traiectoria particulei a fost neobișnuit de oblică, ceea ce înseamnă că a trebuit să parcurgă o distanță mai mare prin Pământ pentru a ajunge la detectorul KM3NeT. Acest lucru ar fi crescut șansele ca o particulă exotică, precum una de materie întunecată, să se ciocnească de atomii terestri și să producă un muon, o particulă pe care detectorul o poate „vedea”.
Entuziasm, dar și scepticism
Nu toți cercetătorii sunt convinși. Dan Hooper, fizician la Universitatea din Wisconsin–Madison, consideră că ipoteza materiei întunecate este fascinantă, dar prematură: „Din perspectiva lamei lui Occam, cel mai probabil avem de-a face cu un neutrin obișnuit, doar că extrem de energetic”.
Totuși, dacă Dev are dreptate, descoperirea ar putea revoluționa modul în care înțelegem Universul. Ar însemna că detectoarele de neutrini, construite inițial pentru a observa particule aproape imposibil de prins, ar putea deveni, în același timp, instrumente pentru observarea materiei întunecate.
„Toată lumea ar fi încântată dacă aceste mașini ar putea studia nu doar neutrini, ci și materia întunecată”, adaugă Hooper.
Shirley Li, de la Universitatea din California, Irvine, crede că ipoteza este testabilă, dar avertizează că tehnologia actuală nu poate distinge cu precizie între un singur muon și doi muoni generați simultan – semnătura clară a unei particule de materie întunecată. „La aceste energii, reconstrucția traiectoriei muonilor este extrem de dificilă”, explică ea.
Un pas mai aproape de „materia invizibilă”
Indiferent dacă această particulă a fost sau nu materia întunecată, evenimentul din 2023 a demonstrat un lucru cert: Universul mai are multe secrete de oferit. Iar cercetătorii, înarmați cu instrumente tot mai sofisticate și idei curajoase, sunt hotărâți să le descopere.
„Dacă se confirmă”, spune Dev, „va fi ca și cum am fi văzut pentru prima oară o fantomă, și am realizat că există.”
