本網綜合  Will Dunham 報導 科學家們利用在西西里島附近的地中海地下深處建造的一個觀測站，探測到了一種幽靈般的亞原子粒子–中微子，它擁有破紀錄的能量，這是向瞭解宇宙中一些最具災難性事件邁出的重要一步。

KM3NeT（立方千米中微子望遠鏡）合作組織的研究人員認為，這種中微子來自銀河系之外。他們發現，在遙遠星系的中心，有12個超大品質黑洞正在積極吞噬周圍的物質，這可能是中微子的起源點，不過中微子也可能來自其他來源。

KM3NeT由位於地中海底部的兩個大型中微子探測器組成。其中一個名為 ARCA，位於西西里島附近 3450 米（2.1 英里）深處，旨在發現高能中微子。一個名為 ORCA 的探測器位於法國普羅旺斯附近 2450 米（1.5 英里）深處，用於探測低能中微子。

ARCA於2023年2月探測到了新描述的 “超高能 ”中微子，其能量單位約為120四億電子伏特。

它的能量是迄今為止探測到的任何其他中微子的30倍，是被稱為光子的光粒子能量的四萬億倍，是世界上最大、最強大的粒子加速器–日內瓦附近的大型強子對撞機所產生的粒子能量的1萬倍。

法國馬賽粒子物理中心（CPPM）的物理學家帕夏爾·科伊爾（Paschal Coyle）說：“這是一個完全未被探索的能量區域，”他是本週三發表在《自然》（Nature）雜誌上的這項研究的負責人之一。

另一位研究人員、荷蘭尼赫夫國家亞原子物理研究所的物理學家 Aart Heijboer 補充說：”這種中微子的能量非常特別。”

中微子為科學家研究宇宙提供了一種不同於電磁輻射（光）的方法。宇宙的許多方面僅靠光是無法解讀的。

中微子是電中性的，即使是最強的磁場也不會干擾它，而且很少與物質發生相互作用。當中微子在太空中旅行時，它們不受阻礙地穿過物質–恒星、行星或其他任何東西。

這使它們成為 “宇宙信使”，因為科學家可以追溯到它們的源頭，無論是在銀河系內還是跨越星系，從而瞭解宇宙中一些能量最大的過程。

“中微子是幽靈粒子。它們穿牆而過，一直穿過地球，從宇宙的邊緣一路飛來，”科伊爾說。“中微子的電荷為零、大小為零、品質幾乎為零、相互作用幾乎為零。它們是人們所能想像的最接近於無的東西，但它們卻是全面瞭解宇宙的關鍵。”

其他在太空中飛馳的高能宇宙信使並不那麼可靠。例如，宇宙射線的路徑會被磁場彎曲，因此無法追溯到它們的發源地。

探測中微子並不簡單，需要位於水下深處或冰層中的大型觀測站。這些介質提供了一個廣闊而透明的空間，經過的中微子可能會與粒子發生相互作用，產生一種叫做切倫科夫輻射的閃光。

研究人員得出的結論是，在 ARCA 發現的中微子是一種被稱為μ介子的中微子，根據其水準軌跡，以及它在到達探測器之前穿越了約 140 公里（87 英里）的岩石和海水這一事實，它來自宇宙。

KM3NeT 探測器仍在建設中，尚未達到其全部能力。

中微子是通過不同能量水準的各種天體物理過程產生的。例如，低能中微子產生於恒星內部的核聚變過程。

高能中微子產生於暴力事件中發生的粒子碰撞，如黑洞貪婪地吞噬下沉物質或恒星爆炸性死亡過程中的伽馬射線爆發。高能宇宙射線和宇宙背景輻射之間的相互作用也會產生中微子。

對中微子的研究仍處於起步階段。

“那麼它為什麼重要呢？從根本上說，它只是試圖瞭解宇宙中發生了什麼。”Heijboer 說。