科技日報記者 張佳欣
歐洲立方千米中微子望遠(yuǎn)鏡（KM3NeT）合作項(xiàng)目團(tuán)隊在11日《自然》雜志上發(fā)表論文稱，他們檢測到了迄今能量最高的宇宙中微子，其能量估計比此前檢測到的任何中微子高約30倍。研究人員認(rèn)為，這些粒子來自銀河系之外，但其準(zhǔn)確來源尚不明確。
2023年2月13日，深海宇宙線天體粒子研究探測器（ARCA）發(fā)現(xiàn)了高能繆子的信號。研究人員估計，這一粒子能量約為120拍電子伏（PeV，1 PeV=1015電子伏），而產(chǎn)生這個繆子的中微子能量甚至更高，約220PeV。它穿過了整個探測器，并在超過1/3的活性傳感器中產(chǎn)生了信號。其軌跡的傾斜度與巨大的能量相結(jié)合，提供了強(qiáng)有力的證據(jù)，表明該繆子起源于在探測器附近相互作用的宇宙中微子。這一事件被命名為KM3-230213A。
KM3NeT發(fā)言人、法國國家科學(xué)研究中心研究員帕斯卡爾·科伊爾表示，這是首次探測到數(shù)百PeV的中微子，開啟了中微子天文學(xué)的新篇章，也為宇宙觀測打開了一扇新的窗口。
宇宙中的某些高能天體事件，例如星系中心的超大質(zhì)量黑洞吸積、超新星爆發(fā)、伽馬射線暴等，至今尚未完全被理解。這些事件會產(chǎn)生宇宙射線粒子流，某些宇宙射線可能與射線源周圍的物質(zhì)或光子相互作用，從而產(chǎn)生中微子和光子。在那些最高能的宇宙射線傳播過程中，它們還可能與宇宙微波背景輻射的光子發(fā)生相互作用，進(jìn)而產(chǎn)生極高能的中微子。
意大利國家核物理研究所研究員羅莎·科尼廖內(nèi)解釋說，中微子是最神秘的基本粒子之一。它們不帶電荷，幾乎沒有質(zhì)量，與物質(zhì)的相互作用非常微弱。它們是特殊的宇宙信使，向人們傳遞了關(guān)于最高能現(xiàn)象中相關(guān)機(jī)制的獨(dú)特信息，并使科學(xué)家能夠探索宇宙的最遠(yuǎn)角落。
中微子與物質(zhì)相互作用非常微弱，所以非常難以探測，需要巨大的探測器。KM3NeT正在進(jìn)行的擴(kuò)展建設(shè)，包括增加探測單元、獲取更多數(shù)據(jù)、提高靈敏度，都會增強(qiáng)其定位宇宙中微子源的能力，最終成為多信使天文學(xué)的重要貢獻(xiàn)者。
