在南極的IceCube中微子觀測站,，研究人員探測到了第4個超高能中微子,，這也是目前發(fā)現(xiàn)的能量最高的中微子。IceCube觀測站位于南極的冰層之下,，在1立方公里的范圍內(nèi)布置了數(shù)千個探測器,，用于捕捉中微子擊中原子時產(chǎn)生的閃光。

　　在一項對μ中微子天體物理的探索中,，德國亞琛工業(yè)大學的研究人員獲得了這一發(fā)現(xiàn),。他們的主要研究目標是確定此前IceCube對其他宇宙中微子的測量是否準確。新的超高能量中微子是一個意料之外的收獲,。

　　科學家曾經(jīng)希望超高能量中微子能引出超高能量宇宙射線——如星系中央的超大質(zhì)量黑洞或極超新星爆發(fā),，但據(jù)勞倫斯伯克利國家實驗室的斯潘塞·克萊恩(Spencer Klein)介紹，近期的中微子新發(fā)現(xiàn)只會使宇宙射線的起源之謎變得更加撲朔迷離,。

　　借助5160個光學探測器觀察到的μ子軌跡,，研究者發(fā)現(xiàn)了這個新的中微子,。這些探測器所用的電子設備由勞倫斯伯克利國家實驗室的科學家和工程師參與設計并建造。μ子與電子具有相似的性質(zhì),，在μ中微子與原子核相互作用時會釋放μ子,。新發(fā)現(xiàn)的μ子具有極高的能量，約為2600TeV,，它只能由一個超高能量的中微子產(chǎn)生,。該μ子的軌跡長達數(shù)公里，IceCube的探測器無法捕捉到全部軌跡,。這意味著,，釋放μ子的中微子所具有的能量很可能比探測器觀測到的高好幾倍。

　　與μ子將科學家引向中微子類似,，中微子也能指向宇宙射線的起源問題。據(jù)推測,，宇宙射線是來源于銀河系外超高能量源的帶電粒子,。由于帶有電荷，這些粒子到達地球的軌跡常常是混亂,、扭曲的,，圍繞在太空中的磁場周圍。

　　科學家認為,，超高能中微子與宇宙射線具有相同的來源,，而與后者不同的是，中微子是中性的,，它們因此也能以直線傳播,。因此，如果捕獲到一個中微子,，只要順著它來的方向,，就可以追溯到宇宙射線的來源。

　　然而,，近幾年中,，太空中指向中微子可能源頭的探測器并沒有給出明顯的候選來源。事實上,，當探測器指向新發(fā)現(xiàn)中微子到來的方向時,，并沒有發(fā)現(xiàn)任何高能的現(xiàn)象。因此,，有些理論物理學家提出,，這些超高能中微子實際可能是宇宙誕生時的遺留，并不會像物理學家之前認為的那樣具有對稱性,。

　　與此同時,，近期對IceCube觀測站以往數(shù)據(jù)的分析顯示,，傳統(tǒng)認為的宇宙射線來源，如超大質(zhì)量黑洞的可能性依然很高,。當然,，超高能量中微子和宇宙射線的來源問題還遠沒有解決，新發(fā)現(xiàn)的中微子也并沒有為這一問題提供線索,?！癐ceCube觀測站的許多人，包括我在內(nèi),，都花了相當多的時間,，試圖搞清楚這意味著什么，”克萊恩說,，“但現(xiàn)在我們還什么都不知道,。”