Neutrinot som satte forskarna på prov

I februari 2023 hände något ovanligt. Ett detektorbygge på Medelhavets botten fångade upp en neutrino med extrem energi – 220 PeV. Det är mer än tio gånger så mycket som tidigare rekord. Detektorn hette KM3NeT/ARCA och låg utanför Sicilien. Den var bara tio procent färdig när partikeln slog till.

Ingen känd källa

Partikeln kom ensam. Inga radiovågor, ljus eller gammastrålning pekade mot någon bestämd riktning. Det gör det svårt att säga var den egentligen kom ifrån.

Blazarer som möjliga boven

Forskare tror att svaret kan ligga hos blazarer. Det är galaxer med ett svart hål i centrum som skickar ut kraftiga partikelstrålar. När en sådan stråle pekar rakt mot jorden blir objektet extremt ljust och energirikt.

Men det handlar inte om en enda blazar. Tanken är att många blazarer tillsammans skapar en slags bakgrund av högenergetiska neutriner.

Simuleringar ger stöd

Forskarna körde datorsimuleringar för att testa idén. De justerade två viktiga värden: hur mycket energi protonerna bär och hur deras energifördelning ser ut. Simuleringarna visade både neutriner och gammastrålning.

Resultatet stämde med vad andra instrument har sett. IceCube, den stora neutrinodetektorn i Antarktis, har inte hittat några liknande partiklar. Det stämmer med att de är mycket ovanliga. Gammastrålningen från simuleringarna matchade också mätningar från Fermi-teleskopet.

Flera ledtrådar samtidigt

Det som gör förklaringen stark är att den bygger på flera olika observationer. Både det som setts och det som inte setts har vägts in. En ensam neutrino räcker inte. Men tillsammans med tystnaden från IceCube och Fermi-data blir bilden mer trovärdig.

Framtiden

När KM3NeT/ARCA är färdigbyggd kommer den att kunna fånga fler sådana partiklar. Då kanske vi får veta om blazarer verkligen är de kraftfulla partikelacceleratorer som många tror. Tills dess är den här neutrinon ett tecken på hur extremt universum kan vara.