NexFuture (24/11/2025): Giới khoa học đã chính thức xác nhận việc phát hiện một hạt neutrino với mức năng lượng kỷ lục, gần 220 Petaelectronvolt (PeV) – mức cao nhất từng được quan sát. Sự kiện phi thường này được ghi lại vào năm 2023 bởi kính viễn vọng neutrino KM3NeT đặt sâu dưới đáy Địa Trung Hải. Hạt này, được đặt biệt danh là KM3 230213A, đã được kiểm chứng là một sự kiện có thật, không phải là lỗi kỹ thuật.
Hạt "Ma" Lộ Diện: Cơ Chế Phát Hiện Đầy Thách Thức
Neutrino thường được mệnh danh là "hạt ma" vì chúng hầu như không tương tác với vật chất. Mỗi giây, hàng nghìn tỷ hạt neutrino xuyên qua cơ thể chúng ta mà không để lại dấu vết nào. Điều này khiến việc phát hiện chúng trở nên cực kỳ khó khăn.
Dấu Vết Muon: Trong trường hợp này, hạt neutrino cực mạnh đã được xác định khi nó tương tác gần buồng dò của KM3NeT, tạo ra một hạt mang điện tích gọi là muon.
Ánh Sáng Cherenkov: Khi hạt muon này di chuyển qua nước biển với tốc độ nhanh hơn ánh sáng trong môi trường đó, nó phát ra các tín hiệu ánh sáng mờ nhạt (gọi là bức xạ Cherenkov). Các cảm biến quang học cực nhạy của KM3NeT đã thu nhận những tín hiệu này, cho phép các nhà nghiên cứu truy ngược lại nguồn gốc của hạt neutrino ban đầu.
Sức Mạnh Cực Đại: Gấp 20 Lần Kỷ Lục Cũ
Điều làm cho KM3 230213A trở nên phi thường chính là mức năng lượng phá kỷ lục của nó. Các hạt neutrino năng lượng cao trước đây thường được đo lường ở mức khoảng 10 PeV, trong khi hạt mới này mạnh hơn gấp hơn 20 lần!
Các nhà khoa học vẫn đang tranh luận về nguồn gốc của một hạt mang năng lượng cực lớn như vậy. Các ứng cử viên tiềm năng bao gồm:
Blazar: Các thiên hà hoạt động có nhân cực sáng, phát ra các tia vật chất mạnh mẽ.
Hố Đen Siêu Khổng Lồ: Các sự kiện bồi tụ vật chất hoặc va chạm quanh những hố đen siêu khổng lồ ở trung tâm các thiên hà.
Va Chạm Vũ Trụ: Các vụ va chạm dữ dội giữa tia vũ trụ và bức xạ nền.
Khám phá này hé mở một lớp sự kiện vũ trụ hoàn toàn mới, đẩy vật lý học đến giới hạn của nó và giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về các quá trình gia tốc hạt mạnh nhất trong vũ trụ.
Tiềm Năng Của KM3NeT: Kính Viễn Vọng Dưới Nước
Điều đáng kinh ngạc là sự kiện phá kỷ lục này được ghi nhận ngay cả khi mạng lưới dò tìm KM3NeT vẫn chưa được hoàn thành đầy đủ.
KM3NeT được thiết kế để bao phủ một thể tích nước khổng lồ, sử dụng nước biển sâu làm môi trường dò tìm tự nhiên. Sự kiện KM3 230213A đã chứng minh tiềm năng to lớn của các kính viễn vọng neutrino dưới nước trong việc khám phá những quá trình vũ trụ mạnh mẽ nhất, những bí ẩn mà các kính viễn vọng ánh sáng truyền thống không thể chạm tới.
Research Paper: DOI: 10.1103/yypk-zmb8
Thế Anh
