水下望远镜穿透地球扫视天空，中微子探测器将成搜索宇宙新雷达

水下中微子探测器将搜寻暗物质、遥远的恒星爆炸等等。

悬浮在法国和意大利附近地中海底部的126个足球大小的玻璃球，已经在利用海洋本身作为一种工具来寻找暗物质、超新星和中子星碰撞的信号。这是为立方千米中微子望远镜项目(KM3NeT)所部署的众多球状体。

该项目的目标中微子，是一种基本粒子，没有电荷，几乎没有质量。“与宇宙射线不同，中微子不受星系间空间磁场的偏转，这使它们成为独特的信使，”德国电子同步加速器(DESY)研究中心的中微子天体物理学家沃尔特·温特(Walter Winter)说，“它们与电磁辐射和引力波等其他信息来源是互补的”。他没有参与KM3NeT的研究。

中微子只需要很小一部分的相互作用就可以穿过大多数其他物质;这种幽灵般的行为使他们成为天文学的理想对象。KM3NeT将被安装在每立方公里的水域中，这些水域足够40万个奥运游泳池使用。超过6000个球体，每个球体包含31个被称为光电倍增管的高灵敏度探测器，它们将附着于固定在海底的绳子上，并由漂浮物拉紧。

马赛粒子物理中心的物理学和软件经理Paschal Coyle说:“也许100万个中微子中就有1到2个与水中氢或氧原子核内的夸克相互作用。因为宇宙中微子拥有极高的能量，这种相互作用的结果是释放出一种速度非常快的带电粒子。”

事实上，它在水中的传播速度比光的传播速度还快，从而产生了一种效应，Coyle把它比作光学上协和式飞机的音爆（Concorde协和式飞机，是一种由法国宇航和英国飞机公司联合研制的中程超音速客机）。研究人员可以利用海底传感器接收到的切伦科夫辐射(Cherenkov radiason)发出的微弱光线，确定原始中微子的能量和方向。

要知道，在现存为数不多的天文聚焦中微子望远镜中，KM3NeT是独一无二的，特别是在以前所未有的方向性和能量分辨率观测南半球天空方面，与其巨大的体积还是蛮相匹配的。

法国的这一项目计划于2024年完工，届时将探测到宇宙射线与地球大气层相互作用时产生的低能中微子。当它们穿过地球时，这些粒子提供了x射线一样的内部视图。这个位于意大利的实验室将于2026年建成，重点研究在遥远恒星灾难性死亡或暗物质密集碰撞区域中产生的宇宙中微子。

有趣的是，该望远镜最清晰的视角是向下看;地球就像一个过滤器，可以把宇宙射线中的背景粒子阻挡在外，而宇宙射线一直在轰击我们的世界。中微子是这些射线中唯一已知的可穿过地球的粒子。