Registrácia neutrína s doposiaľ najvyššiou energiou
Na objave kozmického neutrína s ultravysokou energiou neutrínovým teleskopom KM3NeT sa podieľal aj vedecký tím z FMFI UK pod vedením prof. Šimkovica.
V stredu 12. februára 2025, publikáciou v časopise Nature, vedci operujúci a ďalej budujúci neutrínový teleskop KM3NeT v Stredozemnom mori oznámili pozorovanie najenergetickejšieho kozmického neutrína s energiou 220 PeV (1 PeV = 1015 eV), ktorá prekonáva predošlý rekord neutrínového teleskopu IceCube na južnom póle s energiou 6 PeV. (youtube: https://www.youtube.com/watch?v=2jgyZlBpkl8). Udalosť, prakticky horizontálne prechádzajúci mión cez trojrozmernú sieť optických modulov (na svetlo citlivých senzorov) teleskopu, bola zaznamenaná 13. februára 2023 detektorom ARCA, ktorý sa nachádza v hĺbke 3450 metrov pri pobreží Sicílie. V tomto čase tento detektor, ktorý pracuje na báze registrácie Čerenkovovho žiarenia, pozostával z 21 detekčných jednotiek. Každá obsahuje 18 optických modulov rozmiestnených rovnomerne na vertikálnych lanách v dĺžke približne 700 metrov. Na základe vysokej energie miónu (približne 120 PeV) a jeho trajektórie, tím dospel k záveru, že daná častica nebola produkovaná kozmickým žiarením v interakcii s zemskou atmosférou, ale kozmickým neutrínom. Je to prelomový objav v oblasti astronómie, astrofyziky a ľudského poznania (https://doi.org/10.1038/s41586-024-08543-1). Súčasťou kolaborácie KM3NeT je aj vedecký tím z FMFI UK v Bratislave - prof. Fedor Šimkovic (vedúci), Dr. Rastislav Dvornický, Eliška Eckerová a Zuzana Bardačová (doktorandky).
Neutrínové teleskopy namiesto svetla pozorujú vysokoenergetické neutrína, ktoré sú nosičmi vzácnych informácií z hĺbok kozmického priestoru. Tieto častice majú schopnosť neobmedzene prekonávať rozsiahle vesmírne vzdialenosti bez zmeny smeru. Registrácia galaktických a extragalaktických neutrín môže odhaliť pôvod ešte energetickejšieho kozmického žiarenia, zábleskov gamma žiarenia, porozumieť vzdialeným objektom kategórie aktívnych galaktických jadier a unikátnym procesom vo vesmíre – výbuchy supernov, kolidujúce hviezdy a galaxie, zrážky čiernych dier, atď. Ciele neutrínovej astrofyziky sa postupne napĺňajú prevádzkou neutrínových teleskopov Baikal-GVD (objem 0.6 km3), IceCube (objem 1 km3), KM3NeT (objem 0.2 km3) a P-ONE. Tieto teleskopy prezentujú prvotnú mapu zdrojov vysokoenergetických neutrín, ktorá je unikátna a naznačuje potrebu rozšírenia výskumu v oblasti neutrínovej astronómie. Detekčné objemy týchto neutrínových teleskopov sa postupne ďalej zväčšujú. Pripravujú sa čínske projekty HUNT a TRIDENT s plánovaným objemom 20 km3.