在地中海海底的法國和義大利海岸附近懸浮著 126 個足球大小的玻璃球，它們已經在使用海洋本身作為儀器來搜尋來自暗物質、超新星和中子星碰撞的訊號。這些是為名為立方千米中微子望遠鏡或 KM3NeT 專案部署的眾多此類球體中的第一批。
它的目標——中微子，是沒有電荷且幾乎沒有質量的基本粒子。“與宇宙射線不同，中微子不會被星際空間中的磁場偏轉，這使它們成為獨特的資訊傳遞者，”德國電子同步加速器（DESY）研究中心的宇宙中微子天體物理學家沃爾特·溫特說，他沒有參與 KM3NeT。“它們與其他資訊來源（如電磁輻射和引力波）互為補充。”
中微子可以穿過大多數其他物質，只有極小一部分會發生相互作用；這種幽靈般的行為使它們成為天文學的理想候選者。KM3NeT 將安裝在一個立方千米的水域中——足以容納 40 萬個奧運會游泳池——分佈在兩個地點，將周圍的水變成一個巨大的透鏡。超過 6,000 個球體，每個球體包含 31 個稱為光電倍增管的高度靈敏探測器，將附著在錨定在海底並由浮標拉緊的繩索上。
關於支援科學新聞業
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞業 訂閱。透過購買訂閱，您將有助於確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的有影響力的故事的未來。
來源：KM3NET
“在水中，大約一百萬箇中微子中會有一兩個與氫或氧原子核內的夸克發生相互作用，”該專案的物理和軟體經理、馬賽粒子物理中心的帕斯卡爾·科伊爾說。“由於宇宙中微子擁有非常高的能量，這種相互作用的結果是釋放出一種帶電粒子，其速度非常快。”
事實上，它在水中傳播的速度比光速還快，產生了一種科伊爾將其比作協和飛機音爆的光學等效效應。研究人員可以使用海底感測器捕捉到的微弱光線（所謂的切倫科夫輻射）來確定原始中微子的能量和方向。
在現有的一些以天文學為重點的中微子望遠鏡中，“KM3NeT 是獨一無二的，尤其是在以前所未有的方向和能量解析度觀測南[半球]天空方面，並具有巨大的尺寸，”溫特說。
法國站點計劃於 2024 年完工，將探測宇宙射線與地球大氣層相互作用時產生的低能量中微子。當這些粒子穿過地球時，它們提供了地球內部的 X 射線式檢視。義大利站點計劃於 2026 年完工，將專注於遙遠恆星災難性死亡或碰撞暗物質密集區域中產生的宇宙中微子。
有趣的是，望遠鏡最清晰的視野是向下看的；地球充當過濾器，阻擋來自持續轟擊我們世界的宇宙射線的背景粒子。中微子是已知唯一可以穿過地球的射線粒子。