到目前为止,科学家们已经观察到了最高能中微子

研发家 | 2025-05-07 21

天体物理学家观察到了迄今为止能量最高的中微子。2023年2月13日,立方公里中微子眼镜(KM3)NeT)捕捉到这种可能来自遥远星系的颗粒。这种望眼镜主要由地中海海底的一组光探测器组成。

直到2024年初完成第一轮数据分析,负责监控望眼镜的研究人员才注意到这个测试结果。去年,他们在意大利米兰的一次会议上宣布,这可能是一个创纪录的事件,但没有透露中微子的时间、方向或能量细节。

法国艾克斯-马赛大学的中微子科学家,KM3NeT发言人Paschalal,他说:“我们应该说服自己,这不是看到眼镜有什么奇怪的问题。 Coyle说。这个研究结果2 月12 日本在《自然》上发表,也将在arXiv上发布。在预印本平台的4篇论文中进行阐述。

中微子是电中性粒子,质量特别小。它们通常是在核反应中产生的。例如,在太阳中心的核反应中,能量是数百万个电子伏特(106eV)。

但在过去10 多年来,研究人员记录了数千万亿电子伏特(1015eV)的中微子,这些中微子被认为起源于遥远的星系。然而,到目前为止,能量最高的颗粒不是中微子,而是一种被称为“上帝颗粒”的宇宙射线。

KM3NeT由一组敏锐的光探测器组成。大约35000个探测器固定在意大利西西里岛海岸附近。米深的海底,还有一个位于法国土伦周围的小阵型。探测器可以捕捉到例如μ高能带电粒子发出的光,如子。μ当宇宙射线与空气分子碰撞时,子不断落在地球表面。但是偶尔,与地球表面碰撞的宇宙中的微子也会带来。μ子。

研究小组根据2023年2月西西里观测站发现的这一事件,μ估计子产生的异常光量,其能量为120拍电子伏特(1PeV) 等于1015eV)。与地球表面相比,该颗粒的运动轨迹接近水平,并向东移动到希腊。

"120拍电子伏特能量足以说明这是一个重大事件."冰立方天文台中微子科学家Elisa Resconi说。这个天文台位于南极,2012年首次探测到宇宙中的微子。

研究小组得出结论,基于粒子的高能量和接近水平的轨迹,μ子类很可能不是由宇宙射线产生的,而是由中微子产生的,其能量是之前观察到的任何中微子的20倍以上。

没有人准确地知道极高能量的中微子来自哪里,但可能的根源包括巨大的黑洞和伽马射线暴力。也有人认为,当质子等颗粒与宇宙微波背景(宇宙爆炸的遗址辐射)发生碰撞时,一些极高能量的中微子也会在星际空间产生。

在KM3NeT观察到这一创纪录的中微子时,它拥有21组探测器。此后,研究小组又部署了12组,这增加了望眼镜所能检测到的事件数量,同时也提高了数据的准确性。到目前为止,研究人员已经有足够的资金将探测器数量增加到120组,他们希望最终达到230组。

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