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翻译：杨幸允
校对：牧夫校对组
编排：陈宏宇
后台：朱宸宇
原文链接：https://phys.org/news/2026-07-cosmic-neutrino-surface-day-super.html
中微子：它们不带电荷，像幽灵一样穿透物质，而且质量极轻，以至于最初人们认为它们的质量为零。这些是让中微子难以被探测的诸多特性之一。研究中微子需要建造规模庞大的地下观测站，远离可能淹没其微弱信号的干扰源。位于日本岐阜县地下1000米（3281英尺）处、名为“超级神冈”（Super-Kamiokande）的观测站是全球规模最大的中微子观测站之一。
超级神冈合作组首次发现了弥散超新星中微子背景（DSNB）存在的迹象；这是一种由宇宙历史上众多超新星爆发持续产生的中微子共同构成的累积中微子通量。这一国际合作组由来自60所大学和研究机构的约250名研究人员组成。此次成果是一项重要突破，为进一步揭示宇宙恒星形成历史以及核合成（nucleosynthesis）过程提供了关键线索。
这项研究成果在加州大学欧文分校举办的2026年中微子物理与天体物理学第三十二届国际会议上发布。
整个宇宙中，每秒都会发生数次超新星爆发。自宇宙诞生以来，这些超新星释放出的中微子不断在太空中传播，并随着漫长的宇宙演化逐渐累积，形成弥散的中微子背景。图片来源：神冈观测站（Kamioka Observatory）、宇宙射线研究所（Institute for Cosmic Ray Research）和东京大学（University of Tokyo）。
DSNB是自宇宙早期至今，所有核心坍缩超新星所释放的中微子的总和。观测DSNB将为定量揭示宇宙中的核合成和恒星形成历史和检验理论模型提供一种确凿的观测手段。
然而，来自遥远宇宙深处的中微子在传播过程中已变得极为弥散，其信号异常微弱，难以被探测。进行这项观测，就如同竭力聆听那些铭刻在宇宙历史长河中的超新星爆发所留下的“微弱低语”。
为了听到这些“低语”，研究团队对约5000天的观测数据进行了详细分析，综合了两个阶段的数据采集结果；一个阶段使用超纯水，另一个阶段则在超纯水中添加了钆（以提高探测灵敏度）。
超级神冈探测器。添加钆之后，探测器能够更有效地区分和探测来自反电子中微子的信号。图片来源：神冈观测站、宇宙射线研究所和东京大学。
超级神冈探测器利用一个装有50000吨超纯水的储水罐以及地下安装的约13000支光电倍增管，探测中微子与水相互作用时产生的切伦科夫光（Cherenkov light）。这样规模的投入仅仅是为了有探测到中微子的可能性并最大限度地减少宇宙射线等背景噪声。
最终，研究团队在13.3至81.3 MeV的中微子能量范围内发现了一个具有统计学意义的过量信号。该过量信号的显著性为2.6σ（99.5%置信水平）。尽管该信号无法用随机波动来解释，但还未达到发现阈值（5σ或更高）。因此目前这一结果被是为DSNB存在的初步迹象，而非确凿的探测证据。
东北大学助理教授芦田洋輔（Yosuke Ashida）表示：“我们已经计划将超级神冈的持续观测数据及其后续探测器‘极神冈’（Hyper-Kamiokande）的结果结合起来，以进一步提高未来合作研究中的灵敏度。”
研究团队预计，目前的结果将帮助我们更好地了解中子星和黑洞地形成过程和宇宙地化学演化。
对于这一结果，东京大学地副教授、超级神冈实验发言人关谷洋之（Hiroyuki Sekiya）评论道：“观测到全球首个弥散超新星中微子背景存在的迹象是一项意义深远的成就。这也是自超级神冈项目启动以来一直期待实现的目标。”
责任编辑：郭皓存
牧夫新媒体编辑部
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早上好，地球！
在这张来自国际空间站的照片中，在轨道日出期间，明亮的橙色阳光照亮了地球大气层，该站在高加索山脉上空264英里。
图片来源：NASA/Chris Williams
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