官方消息：撞向地球的“幽灵粒子”打破记录

判决已经出炉。宇宙的探测中微子以前所未有的能量水平撞击地球不是故障或错误，而是对真实粒子的真实探测。

2023 年 2 月，一个检测器调用KM3NeT位于地中海深处的中微子接收到的信号似乎表明中微子的能量达到 220 拍电子伏特 （PeV） 的破纪录。作为参考，之前的记录只是一个10 PeV.

现在，对活动期间和周围的所有数据进行详尽分析，指定KM3-230213A，不仅支持了该信号是由 220 PeV 中微子引起的结论，而且增加了关于它到底来自宇宙何处的谜团。

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“检测到 KM3-230213A 的光模式与穿过探测器的相对论粒子（很可能是 μ 子）的预期明显匹配，排除了故障的可能性，”KM3NeT 合作组织告诉 ScienceAlert。

“由于这种μ子的重建能量和方向，到目前为止最有可能的情况是μ子起源于探测器附近的天体物理中微子的相互作用，这使其成为最自然的解释。”

中微子在宇宙中非常常见——这是由恒星聚变或超新星爆炸等高能环境产生的最丰富的粒子之一。但它们没有电荷，质量几乎为零，几乎不与遇到的其他粒子相互作用。

数千亿中微子现在正在流过你的身体，就像幽灵一样流过。这就是为什么它们被亲切地称为幽灵粒子.

这种回避型助词人格带来了一些问题：它使中微子几乎不可能被发现。然而，中微子时不时地撞击另一个粒子，这一事件会产生一小群粒子，例如 μ 子和光子——光粒子。这意味着非常微弱的光芒正确的探测器可以拾取.

KM3NeT 就是这样一个探测器阵列。它淹没在海面以下 3,450 米（11,320 英尺），这个深度没有阳光可以穿透。在如此完全黑暗的环境中，中微子事件像微小的灯塔一样闪耀。

这就是检测到 KM3-230213A 的原因 –你可以在这里阅读– 但由于其他运行时间更长的探测器远未达到如此高能量的探测能力，因此仍然存在一些不确定性。

“鉴于其他实验，冰立方和螺旋特别是已经运营了十多年，之前已经对超高能进行了搜索中微子但到目前为止还没有检测到一个，我们调查了 KM3NeT 观测到的中微子是第一个观测到的此类中微子的可能性，“KM3Net 合作解释道。

“我们发现，尽管发生的概率相当低——大约百分之一——但迄今为止唯一看到的事件可能是在 KM3NeT 中，而不是在 IceCube 和 Pierre Auger 中;因此，这三个测量并不一致。

研究人员还研究了 KM3-230213A 如何融入更大的中微子图景——有多少中微子正在宇宙中流动，能量的分布。添加 220-PeV 中微子可以对中微子行为进行更一致的预测。

最后，也许也是最有趣的是，该论文检查了 KM3-230213A 是否表明存在产生超高能的新组件或工艺中微子，与其余部分背后的相对已知的进程相比中微子迄今为止检测到。

“这是相关的，因为预计这种新成分将在超高能下出现，由于'宇宙成因中微子'，它们是中微子由宇宙射线与宇宙微波背景，大约 138 亿年前发出的宇宙第一盏可观测光，“该合作组织表示。

“或者，一个新的成分可能是由于释放超高能的新天体物理物体种群造成的中微子."

唉，分析无法确定是否存在新组件。中微子的可能起源仍然包括从银河系中心的极端环境中喷射、爆炸恒星发出的伽马射线暴或与宇宙微波背景的相互作用。

不过，科学家们确实认为的一件事是，它非常非常不可能中微子起源于银河系。因此，无论它来自哪里，KM3-230213A 都诞生在一个极端且非常遥远的地方。目前正在尝试完善中微子的轨迹，以期更接近追踪其起源点。因此，我们远未听到 KM3-230213A 的最后一个消息。

“KM3-230213A 打开了超高能中微子天文学的新窗口，”合作组织表示。

“我们的分析是首次将多台望远镜在宽能量范围内的观测结果结合起来，以表征超高能光谱。这是我们获得有关宇宙中最极端物体的知识的最佳机会。

论文已发表在物理评论 X.

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