中新網(wǎng)北京2月14日電 (記者 孫自法)國際知名學術期刊《自然》最新發(fā)表一篇粒子物理學論文稱,研究人員提出了證據(jù),檢測到迄今發(fā)現(xiàn)的最高能宇宙中微子,其能量估計比此前檢測到的任何中微子高約30倍。
這一粒子物理學研究重要結(jié)果由歐洲立方千米中微子望遠鏡(KM3NeT)合作項目報告,項目團隊認為,這些粒子來自銀河系之外,但其準確來源尚不明確。
該論文介紹,中微子是一種基本粒子,極少與物質(zhì)中的亞原子成分(如質(zhì)子和中子)發(fā)生相互作用。因此,宇宙中微子很難檢測,需要使用數(shù)千臺高靈敏度“相機”,將它們嵌入如冰和水這樣的大型透明物質(zhì)。當高能中微子在探測器附近發(fā)生相互作用,它們會產(chǎn)生帶電粒子,發(fā)出光輻射。
在本項研究中發(fā)揮關鍵作用的立方千米中微子望遠鏡,由兩個搜尋此類信號的探測器ARCA和ORCA組成,分別位于意大利西西里島、法國普羅旺斯附近的地中海底3450米和2450米深處。
立方千米中微子望遠鏡合作項目在建設期間分析了其數(shù)據(jù):2023年2月13日,ARCA探測器發(fā)現(xiàn)了一個高能繆子的信號。研究者估計,這一粒子能量在約120拍電子伏(PeV,1 PeV是十千萬億電子伏)。他們提出,產(chǎn)生這個繆子的中微子能量甚至更高,約220拍電子伏。考慮到探測器的深度和繆子幾乎水平的方向,研究者總結(jié)認為這個中微子極可能來自宇宙。
項目團隊隨后進一步確定了12個可能的耀變體(活躍星系的明亮核心),它們與中微子的預估行進方向一致,但還不能明確其中任何一個是這一中微子的天體物理來源。
在此次發(fā)表的論文中,項目團隊還提出了一種可能,即這種中微子可能會是所謂“宇生”中微子,來自宇宙射線和宇宙微波背景光子的相互作用。