科学家探测到迄今最高能中微子，可能来自银河系之外

【文/观察者网 陈思佳】据路透社2月12日报道，欧洲立方千米中微子望远镜（KM3NeT）合作项目团队11日在期刊《自然》发表论文称，他们检测到了迄今为止能量最高的中微子，其能量是此前检测到的任何中微子的30倍以上。科学家推测，这些中微子可能来自银河系之外。

KM3NeT项目涉及地中海深处的两个大型中微子探测器。意大利西西里岛附近的深海宇宙学天体粒子研究探测器（ARCA）位于水下3450米处，负责捕捉高能中微子。法国普罗旺斯附近的深海宇宙学振荡研究探测器（ORCA）位于水下2450米处，负责捕捉低能中微子。

2023年2月13日，ARCA检测到一个高能缪子信号，能量约为120PeV（1PeV等于1千万亿电子伏特）。期刊《自然》称，根据研究人员计算，产生这个缪子的中微子能量更高，约为220PeV，这是此前检测到的任何中微子能量的30倍以上。

欧洲工程师在地中海安装KM3NeT项目的探测器模块 法国国家科学研究中心

这一事件被命名为KM3-230213A，是迄今为止科学家观测到的能量最高的中微子。研究团队表示，缪子穿过了整个探测器，在超过三分之一的传感器中产生信号，结合其轨迹的倾斜度和巨大的能量，研究人员可以确定该缪子来源于在探测器附近相互作用的宇宙中微子。

研究参与者、荷兰国家亚原子物理研究所的阿尔特·海博尔（Aart Heijboer）表示：“有许多缪子会从上方通过探测器，它们产生于地球大气层，我们在2023年检测到1.1亿个。但研究证明，这次的粒子是水平通过的。要产生水平的缪子，必须要有一个中微子，因为只有中微子才能穿过140公里的岩石和海水并在探测器中产生这种水平粒子。”

海博尔解释说，研究人员根据探测器的数据，确定中微子的能量约为220PeV，这是目前全球最大粒子加速器大型强子对撞机（LHC）所能达到能量的3万倍。法国国家科学研究中心的帕斯卡尔·科伊尔（Paschal Coyle）补充说，如果要将粒子加速到这样的能量，LHC的长度必须从现在的27公里扩大到40000公里。

研究人员尚未确定高能中微子的具体来源，他们推测，ARCA探测到的中微子可能来自银河系之外。根据探测器数据、星表和天文望远镜观测结果，研究团队已经发现12个可能的来源，它们都是银河系以外的耀变体。不过，这些目标还有待进一步调查。

但美国太空新闻网站“Space.com”称，研究人员还不能排除超高能宇宙射线和宇宙微波背景（CMB）相互作用产生中微子的可能性。路透社也指出，在恒星爆炸产生伽马射线暴或黑洞吞噬物质等剧烈事件中，粒子碰撞可以产生高能中微子。

中微子有着“幽灵粒子”之称，它们不带电荷，几乎没有质量，很少与物质相互作用，通常可以不受阻碍地通过恒星、行星等物质。路透社称，这种特性使得中微子成为“宇宙信使”，科学家可以追溯中微子的来源，研究宇宙中最高能的一些现象。

“它们穿过墙壁，穿过地球，从宇宙的另一头飞来。”科伊尔说，“中微子具有零电荷、几乎零质量和几乎零相互作用的特点，它们是人们所能想象到的最接近零的东西，但它们依然是充分理解宇宙的关键。”

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