在地中海海底的法国和意大利海岸附近悬浮着 126 个足球大小的玻璃球，它们已经在使用海洋本身作为仪器来搜索来自暗物质、超新星和中子星碰撞的信号。这些是为名为立方千米中微子望远镜或 KM3NeT 项目部署的众多此类球体中的第一批。
它的目标——中微子，是没有电荷且几乎没有质量的基本粒子。“与宇宙射线不同，中微子不会被星际空间中的磁场偏转，这使它们成为独特的信息传递者，”德国电子同步加速器（DESY）研究中心的宇宙中微子天体物理学家沃尔特·温特说，他没有参与 KM3NeT。“它们与其他信息来源（如电磁辐射和引力波）互为补充。”
中微子可以穿过大多数其他物质，只有极小一部分会发生相互作用；这种幽灵般的行为使它们成为天文学的理想候选者。KM3NeT 将安装在一个立方千米的水域中——足以容纳 40 万个奥运会游泳池——分布在两个地点，将周围的水变成一个巨大的透镜。超过 6,000 个球体，每个球体包含 31 个称为光电倍增管的高度灵敏探测器，将附着在锚定在海底并由浮标拉紧的绳索上。
关于支持科学新闻业
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻业 订阅。通过购买订阅，您将有助于确保有关塑造我们当今世界的发现和思想的有影响力的故事的未来。
来源：KM3NET
“在水中，大约一百万个中微子中会有一两个与氢或氧原子核内的夸克发生相互作用，”该项目的物理和软件经理、马赛粒子物理中心的帕斯卡尔·科伊尔说。“由于宇宙中微子拥有非常高的能量，这种相互作用的结果是释放出一种带电粒子，其速度非常快。”
事实上，它在水中传播的速度比光速还快，产生了一种科伊尔将其比作协和飞机音爆的光学等效效应。研究人员可以使用海底传感器捕捉到的微弱光线（所谓的切伦科夫辐射）来确定原始中微子的能量和方向。
在现有的一些以天文学为重点的中微子望远镜中，“KM3NeT 是独一无二的，尤其是在以前所未有的方向和能量分辨率观测南[半球]天空方面，并具有巨大的尺寸，”温特说。
法国站点计划于 2024 年完工，将探测宇宙射线与地球大气层相互作用时产生的低能量中微子。当这些粒子穿过地球时，它们提供了地球内部的 X 射线式视图。意大利站点计划于 2026 年完工，将专注于遥远恒星灾难性死亡或碰撞暗物质密集区域中产生的宇宙中微子。
有趣的是，望远镜最清晰的视野是向下看的；地球充当过滤器，阻挡来自持续轰击我们世界的宇宙射线的背景粒子。中微子是已知唯一可以穿过地球的射线粒子。