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上圖所示為KM3NeT望遠鏡的光學模塊。KM3NeT在地中海海底的黑暗深處捕獲了迄今為止直接觀測到的最高能量中微子。

地中海海底的一個粒子探測器 接收到了極高能量的中微子，令物理學家大吃一驚。這可能使我們 得以一瞥宇宙中的一些大事件，比如 超大質量黑洞的合并。

中微子幾乎不與大多數(shù)物質相互作用，因為它們幾乎沒有質量，也沒有電荷。這意味著中微子探測器通常需要儲有大量的稠密物質，如水或冰，這樣或許會有某個高能中微子與原子撞擊并產生一系列粒子，從而揭示其存在的跡象。

法國馬賽粒子物理中心的達米恩?多爾尼克（Damien Dornic）和他的同事正是這樣做的。他們發(fā) 現(xiàn)了有史以來能量最高的中微子。研究小組使用了立方千米中微子望遠鏡（KM3NeT），這是一對位于地中海底部的探測器陣列，它在2023年2月13日接收到了中微子。當時探測器的建造工作只完成了10%，這讓多爾尼克和他的團隊十分驚訝。

“首先，我們感到困惑，”他說，“但當我們意識到這是個十分難得的事件時，我們真的很興奮?！?/p>

這個信號看起來很有研究價值，它在探測器中幾乎顯示為一條水平的亮線。研究人員認為這是由μ子產生的。μ子是中微子撞擊探測器后產生的粒子，并會發(fā)出KM3NeT可以捕捉的光。

當研究人員在 2024年首次宣布這一結果時，他們仍在計算粒子的確切能量。牛津大學的摩根?沃斯克(Morgan Wascko）說：“很明顯，他們對看到這么高能量的粒子感到驚訝。他們對中微子的模擬還沒有考慮 到這么高的能量?！?/p>

為了證實這一結果，研究人員必須首先仔細考慮其他光源的影響。這些光源可以照亮探測器，包括來自太空的帶電粒子（被稱為宇宙線）撞擊 地球大氣層時產生的中微子。一般認為，這樣的信號比來自更遙遠宇宙源 的高能中微子的數(shù)量多出十億倍。

現(xiàn)在，他們計算出中微子的能量為120 PeV。這比以前的最高紀錄高出了10倍。之前的最高紀錄來自南極洲冰立方中微子天文臺。這么高的能量是地球上的加速器（比如CERN的大型強子對撞機）產生的高能粒子的數(shù)千倍。

探測這些高能中微子可以讓我們進一步認識產生它們的各種事件，例如黑洞吸積物質或產生宇宙射線及中微子的超新星爆炸?！坝钪婢€是帶電粒子流，當它們穿過星際空間之后，我們就不知道它們最初形成的位置了。但是中微子只會沿著直線前進?！蔽炙箍苏f。

多爾尼克說，在這種情況下，沿著中微子的來向觀測，會選定一個相對較大的空間區(qū)域，這使得我們很難找到一個確切的來源。但如果一個類似的高能中微子在未來被探測到，我們就可以利用正在計劃改進的望遠鏡精確定位對象。

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