天文学家发现了迄今为止发现的最强大的幽灵粒子,但他们不确定它来自哪里。
该粒子瞬间掠过地中海底部立方公里中微子望远镜 (KM3NeT) 内的探测器,它是一种中微子,估计能量为 220 万亿电子伏,这使其能量比中微子高 100 倍以上。任何先前检测到的。
该粒子的轨迹和能量意味着它可能来自- 亚原子粒子,例如质子或电子,在宇宙中的某个地方高速喷出。但产生巨大能量粒子的灾难性事件的性质仍然是个谜。研究人员于 2 月 12 日在期刊上发表了他们的研究结果自然。
“中微子天文学的新篇章”
每一秒,大约有 1000 亿个中微子穿过您身体的每平方厘米。微小颗粒无处不在,并且是在恒星,在巨大的恒星爆炸中,通过放射性衰变,以及在粒子加速器和核反应堆中。
然而,尽管它们无处不在,但这些无电荷且接近无质量的粒子与其他物质的相互作用极小,使得中微子极难被探测到。许多中微子探测实验来自太阳的中微子的持续轰击,但这种级联也掩盖了来自更不寻常来源的中微子,例如称为超新星的巨大恒星爆炸和宇宙射线产生的粒子簇射。
有关的:
为了过滤掉低能中微子并寻找它们的高能中微子,科学家和工程师建造了 KM3NeT 中微子望远镜,该望远镜分为两个探测器:深渊宇宙天体粒子研究中心 (ARCA) 和深渊宇宙振荡研究中心 (ORCA),分别位于地中海底部的不同位置。
就像飞机比飞机飞行得更快一样产生音爆,粒子穿过光慢介质(例如水),其速度快于光速,在其尾迹中产生微弱的蓝色光芒。通过寻找这种被称为切伦科夫辐射的辉光,科学家们可以发现中微子精确撞击原子核后产生的粒子副产品的踪迹。
2023 年 2 月,位于西西里岛波托帕洛迪卡波帕塞罗海岸 50 英里(80 公里)海底的 ARCA 探测器做出了这样的发现。在那里,在海浪下方 2.2 英里(3.5 公里)处,一个称为 μ 子的亚原子粒子闪过探测器,照亮了超过三分之一的传感器。通过追踪这个μ子路径的角度并分析它的能量,科学家们推断出它是宇宙中微子的副产品,它的能量比任何有记录的中微子都要高。
目前尚不清楚超高能中微子从何而来。研究人员推测,它可能是被黑洞、超新星或脉冲星等“强大的宇宙加速器”加速的。或者它甚至可能是有史以来第一次探测到“宇宙成因”中微子,这种中微子是由来自宇宙射线的撞击光产生的。宇宙微波背景。
为了找到答案,科学家们将继续建造 KM3NeT,生产一个更大的探测器,能够在这些稀有中微子穿过我们的星球时捕获更多的中微子。
“KM3NeT 已经开始探测一系列能量和灵敏度,其中检测到的中微子可能源自极端的天体物理现象,”研究合著者帕斯卡尔·科伊尔法国马赛国家科学研究中心的研究员在声明中表示。 “首次探测到数百 PeV(千万亿电子伏)的中微子,开启了中微子天文学的新篇章和宇宙的新观测窗口。”









