作者:许悦 来源:中国科学报 发布时间:2024/6/24 18:22:54
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科学家可能发现史上能量最高中微子

 

在6月18日于意大利米兰举行的2024年国际中微子会议上,中微子物理学家Jo?o Coelho透露,地中海在建的宇宙深渊天体粒子研究(ARCA)天文台可能发现了有史以来能量最高的中微子。

据《自然》报道,ARCA是欧洲立方千米中微子望远镜(KM3NeT)项目的一部分。KM3NeT的主要目标是发现并持续观察宇宙中的高能中微子的来源,测定中微子的质量等级。

ARCA被部署在意大利西西里岛东南3500米深的海底,由串联有光学模块的垂直绳弦阵列构成。每根绳弦长800米,串联有18个探测器单元——直径约为半米的有机玻璃球,内置光探测器,每个探测器只能探测到很少的光子。目前阵列内包含28 串绳弦,ARCA团队希望到2028年能将其扩展到230串。

超高能中微子是以接近光速运动的亚原子微粒。人们认为它们是宇宙中一些灾难性事件的“信使”,比如遥远星系中超大质量黑洞的爆发。

ARCA探测到的大部分光是高能宇宙射线粒子产生的。当这些粒子撞击地球大气层时,会产生粒子簇射“阵雨”。这种粒子雨可以在水中传播数公里,并留下微弱的闪光,被ARCA捕捉。

ARCA还可以探测到包括中微子在内的其他种类粒子产生的光。它并不能直接“看”到中微子。当中微子撞击空气、水或下层岩石分子时,产生一种高能带电粒子——μ子,当它穿过探测器时,会产生其他带电粒子簇射,从而被捕捉到。

Coelho在讲话中表示,超过1/3的ARCA传感器记录到了与μ子水平穿过探测器一致的闪光。这些μ子由来自低于水平线一度的中微子产生。该粒子的能量可能高达数十PeV,这将使其成为有史以来探测到的能量最高的中微子。

会上,Coelho并未透露太多ARCA发现该中微子的细节,比如例子粒子产生的确切方向和观测时间等,以避免被竞争对手利用,而相关细节将在后续发表的论文中详细阐述。

 
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