“Hạt ma quỷ” kỷ lục làm rung chuyển vùng biển ngoài khơi Sicily

DNVN - Một kính viễn vọng đặt ở độ sâu 3.450 mét dưới Biển Địa Trung Hải vừa phát hiện một “hạt ma quỷ” mang năng lượng chưa từng có, có thể là dấu tích của vũ trụ sơ khai.

Người ngoài hành tinh thông minh ‘rất có thể tồn tại’ và họ có thể đang ở ngay trong thiên hà của chúng ta / CLIP: Bị báo sư tử cắn cho bị thương nặng, lửng mật vẫn có màn lật kèo đáng ngưỡng mộ

Theo nghiên cứu được đăng trên tạp chí Nature, kính viễn vọng KM3NeT – đặt ngoài khơi đảo Sicily, Ý – đã ghi nhận một neutrino có năng lượng 220 petaelectronvolt (PeV), phá vỡ kỷ lục trước đó tới 22 lần.

Neutrino – "bóng ma" của vũ trụ

Neutrino là những hạt hạ nguyên tử kỳ bí, nhỏ bé đến mức hầu như không tương tác với vật chất. Chúng liên tục xuyên qua cơ thể chúng ta, xuyên qua cả Trái Đất mà không để lại dấu vết. Chính đặc tính “ma quái” này khiến chúng trở thành chìa khóa giúp các nhà khoa học giải mã bí ẩn của vũ trụ.

Hình ảnh tái tạo quá trình KM3NeT bắt giữ ánh sáng được tạo ra do tương tác hạt ma quỷ neutrino - Ảnh: KM3NeT

Tuy không thể bắt được neutrino trực tiếp, kính viễn vọng KM3NeT đã phát hiện hơn 28.000 photon – ánh sáng sinh ra khi neutrino lao qua nước biển và tương tác với các nguyên tử trong máy dò. Điều đặc biệt là hạt này xuất hiện theo phương ngang, nghĩa là trước khi va vào máy dò, nó đã xuyên qua một lượng lớn đá và nước từ bên kia Trái Đất.

Sự kiện này cũng tạo ra một hạt muon với năng lượng khoảng 120 PeV, con số cao đến mức đáng kinh ngạc. Nhưng so với neutrino tiền thân của nó – mang năng lượng lên đến 220 PeV – thì vẫn chưa là gì.

Dấu vết của quái vật vũ trụ hay di sản của Big Bang?

Neutrino năng lượng cao như vậy chỉ có thể đến từ những hiện tượng thiên văn cực đoan nhất: siêu tân tinh, lỗ đen hoặc chuẩn tinh – những lỗ đen siêu khối phát ra luồng bức xạ dữ dội về phía Trái Đất.

Tuy nhiên, với mức năng lượng chưa từng có này, một giả thuyết táo bạo đã được đặt ra: Đây có thể là neutrino nguyên thủy, được tạo ra khi các tia vũ trụ va chạm với bức xạ nền còn sót lại từ vụ nổ Big Bang. Nếu đúng, đây sẽ là lần đầu tiên con người phát hiện loại hạt này, mở ra cánh cửa mới để hiểu về những khoảnh khắc đầu tiên của vũ trụ.

Cuộc truy tìm nguồn gốc hạt ma quỷ

Nhóm nghiên cứu đã rà soát bốn giả thuyết về nơi phát sinh hạt neutrino kỷ lục này:

Một nguồn trong thiên hà của chúng ta.

Một nguồn ngoài thiên hà nhưng vẫn thuộc vũ trụ gần.

Một sự kiện bùng phát ngắn ngủi, như vụ nổ tia gamma.

Một nguồn xa xôi, thuộc vũ trụ sơ khai.

Ba giả thuyết đầu nhanh chóng bị loại bỏ. Đến giả thuyết thứ tư, các nhà khoa học khoanh vùng được 12 chuẩn tinh tiềm năng nằm ở những thiên hà xa. Nhưng chưa có bằng chứng nào thực sự thuyết phục.

Điều này khiến họ nghiêng về khả năng cuối cùng – rằng hạt neutrino này có thể là di sản từ thời điểm vũ trụ mới hình thành. Nếu vậy, KM3NeT đã bắt được một trong những hạt cổ xưa nhất, mang theo dấu vết của Big Bang từ hơn 13,8 tỷ năm trước.

Dù giả thuyết này vẫn cần được kiểm chứng thêm, phát hiện mới đã đưa nhân loại tiến thêm một bước trong hành trình khám phá nguồn gốc vũ trụ – thông qua chính những “bóng ma” đang âm thầm lướt qua chúng ta mỗi giây.