KM3-230213A: Νέα μελέτη συνδέει το πιο ενεργητικό νετρίνο με την πέμπτη διάσταση

Μια νέα θεωρητική μελέτη, που δημοσιεύτηκε πριν από λίγες εβδομάδες στο επιστημονικό περιοδικό Physical Review D, επιχειρεί να εξηγήσει την προέλευση του KM3-230213A, του πιο ενεργητικού νετρίνου που έχει καταγραφεί μέχρι σήμερα από το τηλεσκόπιο νετρίνων KM3NeT. Οι συγγραφείς υποστηρίζουν ότι το σωματίδιο ίσως προήλθε από την έκρηξη μιας αρχέγονης μαύρης τρύπας, η οποία σχηματίστηκε από κοσμικές χορδές σε μια αόρατη πέμπτη διάσταση.

Το KM3NeT είναι τηλεσκόπιο νετρίνων κυβικού χιλιομέτρου. Το σωματίδιο που κατέγραψε έχει χαρακτηριστεί «σωματίδιο-φάντασμα» και απασχολεί την επιστημονική κοινότητα εδώ και πάνω από έναν χρόνο.

Οι τρεις ανωμαλίες του σωματιδίου

Οι ερευνητές εντοπίζουν τρία στοιχεία που κάνουν το συμβάν ασυνήθιστο. Πρώτον, το νετρίνο έφερε 35 φορές περισσότερη ενέργεια από οποιοδήποτε άλλο αντίστοιχο νετρίνο. Δεύτερον, σε αντίθεση με τις περισσότερες ανιχνεύσεις νετρίνων, δεν συνοδευόταν από φωτόνια. Τρίτον, άλλα παρατηρητήρια, μεταξύ αυτών και το IceCube, δεν κατέγραψαν κάτι ασυνήθιστο την ώρα του συμβάντος.

Για τα νετρίνα, ο Paschal Coyle έχει πει ότι είναι το πιο κοντινό πράγμα στο «τίποτα» που μπορούμε να φανταστούμε. Την ίδια στιγμή, όπως σημειώνεται, παραμένουν κρίσιμα για την κατανόηση της λειτουργίας του σύμπαντος.

Οι θεωρίες που έχουν διατυπωθεί

Μέχρι τώρα έχουν προταθεί τρεις εξηγήσεις. Η πρώτη υποστηρίζει ότι το νετρίνο προήλθε από ένα μπλαζάρ, δηλαδή έναν ενεργό γαλαξιακό πυρήνα που τροφοδοτείται από υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, σε απόσταση οκτώ δισεκατομμυρίων ετών φωτός. Η δεύτερη βλέπει στο σωματίδιο ένδειξη σκέδασης σκοτεινής ύλης στον φλοιό της Γης. Αυτό θα εξηγούσε γιατί το ανίχνευσε το KM3NeT και όχι το IceCube.

Η τρίτη είναι εκείνη της νέας μελέτης και φέρνει διαφορετική οπτική γωνία. Ήδη από το 2025, ερευνητές του MIT είχαν αναφέρει ότι αρχέγονες μαύρες τρύπες σε απόσταση 2.000 αστρονομικών μονάδων θα μπορούσαν να δικαιολογήσουν την παρουσία νετρίνων με τόσο υψηλή ενέργεια. Η νέα εργασία προχωρά παραπέρα: προτείνει ότι το KM3-230213A προήλθε από την έκρηξη μιας αρχέγονης μαύρης τρύπας (PBH) που δημιουργήθηκε από κοσμικές χορδές στην πέμπτη διάσταση.

Η «σκοτεινή διάσταση» και η απουσία φωτονίων

Η διάσταση αυτή αποκαλείται και «σκοτεινή διάσταση» και έχει μέγεθος περίπου ενός μικρομέτρου. Σύμφωνα με τον Dieter Lüst του Ινστιτούτου Max Planck, θεωρείται ο φυσικός σύνδεσμος ανάμεσα στη σκοτεινή ύλη και τη σκοτεινή ενέργεια.

Το μοντέλο αυτό δίνει απάντηση και στο ζήτημα της απουσίας φωτονίων. Βασίζεται στην παραδοχή ότι μόνο τα νετρίνα μπορούν να διαρρεύσουν από την πέμπτη διάσταση στη δική μας, παρατηρήσιμη διάσταση. Έτσι, τα φωτόνια που θα συνόδευαν μια τέτοια έκρηξη δεν θα έφταναν ποτέ στους ανιχνευτές.

Πρόκειται για θεωρητική πρόταση και όχι για επιβεβαιωμένο εύρημα. Το KM3-230213A παραμένει ένα από τα πιο αινιγματικά σωματίδια που έχουν καταγραφεί και οι τρεις εξηγήσεις συνεχίζουν να συζητούνται.