插图显示超新星爆炸以中微子轰击地球（图片来源：超级神冈合作组）宇宙被称为中微子的“宇宙鬼魂”所萦绕，新的研究表明它们可能是亿万年来在超新星爆炸中死去的星星的“低语”。这一发现是我们理解恒星的生与死，以及它们如何用重于氢和氦的金属元素丰富环境的重要进展。这也可能有助于更好地理解当大质量恒星死亡时黑洞和中子星是如何形成的。中微子是宇宙中第二常见的粒子，它们被称为“鬼粒子”是因为它们是无电荷和近乎无质量的，以至于每秒钟大约有100万亿个中微子以接近光速穿过你，但在你的一生中，只有一个能与身体的原子发生相互作用，如果你运气好的话。中微子和超新星爆炸历史之间的新关联是从首个检测到的称为扩散超新星中微子背景（DSNB）的中微子流中显现出来的。该信号是由世界上最大的中微子探测器之一——超级神冈，在日本岐阜县地下3280英尺（1000米）处检测到的。“观察到扩散超新星中微子背景的世界首次迹象是一项意义深远的成就，也是超级神冈项目开始以来一直追求的目标。”东京大学的关谷博之在一份声明中表示。星星以巨大的爆炸落幕，但仍然以低语继续存在超新星有多种类型，这项研究所关注的是所谓的“核心坍缩超新星”。这些超新星发生在比太阳大得多的恒星达到其核心核合成结束时。当它们不再能够合成元素以制造重于铁的金属时，恒星就无法产生对抗重力向内推的向外能量。在这场宇宙较量中，重力最终获胜，恒星的核心崩溃，猛烈的冲击波向外扩散，撕裂外层恒星层。这让核心成为恒星遗迹，或者是中子星或黑洞，最初被扩展的超新星残骸壳层包围。来自这些事件的能量通过跨越电磁频谱的光子（光粒子）以及中微子被带走。然而，尽管超新星在过去约130亿年的时间里每秒都会爆发，以产生与DSNB累积的中微子，这一幽灵般的信号依然微弱，更多的是低语而非呐喊。哈勃太空望远镜和地面望远镜共同拍摄的银河蟹状星云的复合视图，该星云是核心坍缩超新星的后果。（图片来源：NASA、ESA、NRAO/AUI/NSF 和 G. Dubner（布宜诺斯艾利斯大学））为了“听到”这些宇宙低语，参与此项研究的团队分析了近14年的超级神冈数据，这些数据以中微子与50,000吨超纯水相互作用时生成的切伦科夫光的形式呈现。这揭示了与DSNB预测相符的中微子信号。这个信号仍需确认，但它是DSNB的强指示，这是人类第一次获得的信号。宇宙中，超新星爆炸每秒发生几次。自宇宙诞生以来，这些超新星发射的中微子在太空中扩散，积累了宇宙时光中的数量。（图片来源：神冈观测所，宇宙射线研究所，东京大学）“我们已经计划将超级神冈的持续观测与其后续探测器超级神冈进行结合，以进一步提高未来协作研究的灵敏度，”团队成员、东北大学的芦田洋介说道。该团队的研究成果于2026年6月25日在加利福尼亚大学厄文分校举行的2026年中微子国际会议（Neutrino 2026: XXXII International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics）上发布。罗伯特·李是英国的一名科学记者，其文章曾在《物理世界》、《新科学家》、《天文学杂志》、《太空万象》、《新闻周刊》和《ZME科学》上发表。他还为Elsevier和《欧洲物理学杂志》撰写科学传播相关内容。罗伯特持有英国开放大学物理学与天文学学士学位。关注他在推特上的账号@sciencef1rst。