科学家探测到宇宙中最高能量的中微子

意大利科学家检测到迄今发现的最高能宇宙中微子。其能量估计比此前检测到的任何中微子高约30倍。这一结果由欧洲立方千米中微子望远镜（KM3NeT）合作项目报告，认为这些粒子来自银河系之外，但其准确来源尚不明确。相关研究2月13日发表于《自然》。

中微子是一种基本粒子，极少与物质中的亚原子成分（如质子和中子）发生相互作用。因此，宇宙中微子很难检测，需要使用数千台高灵敏度“相机”，将它们嵌入如冰和水这样的大型透明物质。当高能中微子在探测器附近发生相互作用，它们会产生带电粒子，发出光辐射。KM3NeT由两个搜寻此类信号的探测器ARCA 和ORCA组成，分别位于意大利西西里岛和法国普罗旺斯附近的地中海底3450米和2450米深处。

意大利国家核物理研究所KM3NeT合作项目的科学家在望远镜建设期间分析了相关数据。2023年2月13 日，ARCA探测器发现了一个高能缪子的信号。研究者估计，这一粒子能量在约120拍电子伏（PeV；1 PeV是十千万亿电子伏特）。研究者提出，产生这个缪子的中微子能量甚至更高，约220 PeV。考虑到探测器的深度和缪子几乎水平的方向，研究者总结说这个中微子极可能来自宇宙。

他们确定了12个可能的耀变体，即活跃星系的明亮核心，其与中微子的预估行进方向一致。但还不能明确其中任何一个是这一中微子的的天体物理来源。研究者还提出了一种可能，即这种中微子可能会是所谓“宇生”中微子，来自宇宙射线和宇宙微波背景光子的相互作用。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-024-08543-1