KM3NeT detecteert neutrino met hoogste energie ooit
NWO-instituten Nikhef en NIOZ en NWO-I betrokken bij internationale KM3NeT-samenwerking
Het KM3NeT-samenwerkingsverband heeft gisteren de detectie aangekondigd van een kosmisch neutrino (een elektrisch ongeladen subatomair, elementair deeltje) met een recordenergie van ongeveer 220 PeV gemeten in de diepte van de Middellandse Zee. De ARCA-detector van de 'cubic kilometre neutrino telescope' (KM3NeT) detecteerde het buitengewoon signaal op 13 februari 2023. Deze meting is het meest energetische neutrino ooit geobserveerd. Dit levert het eerste bewijs dat neutrino's met zulke hoge energieën geproduceerd worden in het heelal.
Na langdurig en nauwgezet analyse- en interpretatiewerk van de experimentele data is op 12 februari 2025 een artikel gepubliceerd in Nature. Daarin rapporteert de internationale wetenschappelijke KM3NeT-samenwerking over de details van deze fantastische ontdekking.
Het gedetecteerde signaal blijkt te komen van een enkel muon dat de hele detector heeft doorkruist en daarbij signalen opwekte in meer dan eenderde van de actieve sensoren. De helling van de afgelegde baan, gecombineerd met de enorme energie, biedt overtuigend bewijs dat het muon afkomstig was van een kosmisch neutrino dat interactie had in de omgeving van de detector.
"KM3NeT is begonnen met het onderzoeken van een energie- en gevoeligheidsbereik waar gedetecteerde neutrino's mogelijk voortkomen uit extreme astrofysische verschijnselen. Deze eerste detectie ooit van een neutrino van honderden PeV's opent een nieuw hoofdstuk in de neutrino-astronomie en een nieuw observationeel venster op het heelal", zegt Paschal Coyle, KM3NeT-woordvoerder ten tijde van de detectie en onderzoeker bij CNRS Centre National de la Recherche Scientifique - Centre de Physique des Particules de Marseille, Frankrijk.
Neutrino's detecteren met KM3NeT
Op fotonen na, zijn neutrino's de meest voorkomende deeltjes in het heelal. Toch zijn ze door hun zwakke wisselwerking met materie erg moeilijk te detecteren en zijn er enorme detectoren voor nodig. De KM3NeT-neutrinotelescoop die momenteel wordt gebouwd, is een gigantische diepzee-infrastructuur verdeeld over twee detectoren, ARCA en ORCA. In zijn uiteindelijke configuratie zal KM3NeT een volume van meer dan een kubieke kilometer innemen. KM3NeT gebruikt zeewater als interactiemedium voor neutrino's. De hightech optische modules detecteren Cherenkov licht. Dat is een blauwachtige gloed, die wordt gegenereerd als ultra-relativistische deeltjes die worden geproduceerd in neutrino-interacties zich voortplanten door het water.
Nederlandse wetenschappers en technici spelen belangrijke rol
Nederlandse wetenschappers en technici zijn nauw betrokken bij deze bijzondere ontdekking. Vanuit Nederland zijn Nikhef, NWO-I, de Universiteit van Amsterdam, de Universiteit Leiden, NIOZ en TNO lid van de KM3NeT-samenwerking. Ze hebben verschillende leiderschapsposities binnen de samenwerking en werken mee aan het ontwerp, de bouw en plaatsing van de detector, system engineering, softwareontwikkeling en de uiteindelijke analyse van de data.
"Wat een zeer mooie observatie. Dit is veelbelovend voor de toekomst van dit onderzoeksveld. Ik kijk uit naar de komende jaren waarin KM3NeT uitgebreid wordt. Dat onze onderzoekers en technici bij zoveel onderdelen van deze onderzeese telescoop betrokken zijn, laat de kracht van het Nikhef-samenwerkingsverband zien, waarin theorie, experiment en instrumentatie samenkomen", zegt Jorgen D'Hondt, directeur van Nikhef.
Lees het volledige bericht op de website van Nikhef
Bezoek de Nikhef-website om het volledige nieuwsbericht te lezen.