กล้องโทรทรรศน์ใต้ทะเลลึก 1 กิโลเมตรที่มองเห็นจักรวาล - ดาราศาสตร์นิวตริโน: KM3NeT เปิดหน้าต่างใหม่

จากก้นทะเลสู่จุดเริ่มต้นของจักรวาล

กล้องโทรทรรศน์นิวตริโนใต้ทะเลลึกของยุโรป "KM3NeT" กำลังรับ "ข้อความดิบ" จากปรากฏการณ์สุดขั้วที่เกิดขึ้นที่ขอบสุดของจักรวาล ลูกบอลแก้วที่มีเซ็นเซอร์ฝังอยู่ถูกเชื่อมต่อกันเป็น "เส้นด้ายเรืองแสง" ที่ยืนขึ้นในรูปแบบตารางในความมืดของทะเลเมดิเตอร์เรเนียน KM3NeT กำลังพยายามจับแสงเชเรนคอฟที่นิวตริโนปล่อยออกมาในน้ำด้วยกล้องโทรทรรศน์ 3 มิติใต้น้ำนี้ เพื่อเข้าใกล้ต้นกำเนิดของจักรวาล บทความพิเศษที่เผยแพร่โดย Phys.org เมื่อวันที่ 24 ตุลาคม 2025 ได้รวบรวมเป้าหมายและผลลัพธ์ล่าสุดอย่างเต็มอารมณ์ Phys.org

"อนุภาคผี" ที่ทำลายสถิติ

ในช่วงเช้าตรู่ของวันที่ 13 กุมภาพันธ์ 2023 KM3NeT ได้จับภาพนิวตริโนที่มีพลังงานสูงที่สุดในประวัติศาสตร์การสังเกตการณ์ เหตุการณ์นี้มีชื่อว่า "KM3-230213A" พลังงานประมาณ 220 PeV ซึ่งมากกว่าสถิติก่อนหน้าประมาณ 30 เท่า บทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature อธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับพลังงานที่คาดการณ์ของมิวออนที่ตรวจพบ (ประมาณ 120 PeV พร้อมขอบเขตความผิดพลาดที่กว้าง) และลักษณะของเหตุการณ์ แม้ว่าจะยังไม่สามารถระบุได้ว่ามาจากวัตถุท้องฟ้าใด แต่เจ็ตของบลาซาร์ (นิวเคลียสกาแล็กซี่ที่มีการเคลื่อนไหว) หรือ "นิวตริโนที่มีต้นกำเนิดจากจักรวาล" ที่เกิดจากการปฏิสัมพันธ์ระหว่างรังสีคอสมิกและโฟตอนพื้นหลังเป็นผู้ต้องสงสัยที่มีแนวโน้มมากที่สุด Nature

กล้องโทรทรรศน์แบบไหน - ARCA และ ORCA

KM3NeT ประกอบด้วย "วิทยาเขตใต้ทะเล" สองแห่ง

• ARCA (นอกชายฝั่งซิซิลี): เชี่ยวชาญในการสำรวจนิวตริโนพลังงานสูงจากอวกาศลึก

• ORCA (นอกชายฝั่งตูลอน): เน้นการวัดคุณสมบัติอย่างละเอียดของการสั่นของนิวตริโนและลำดับมวล (Mass Ordering)
  ในแต่ละแห่งมีโมดูลออปติกขนาดเท่าบาสเกตบอลติดตั้งอยู่บนหลายสายที่ยืดออกในแนวตั้งจากก้นทะเล เพื่อจับแสงสีน้ำเงินที่จางๆ ใต้น้ำ เซ็นเซอร์มากกว่าพันตัวทำงานอยู่แล้ว และมีแผนที่จะขยายไปถึงระดับหลายพันในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า แนวคิดในการใช้ทะเลเป็นตัวกลางโปร่งใสขนาดใหญ่เป็นเครื่องตรวจจับนั้นสอดคล้องกับ IceCube ในแอนตาร์กติกาและ Super-Kamiokande ในญี่ปุ่น Phys.org

ทำไมนิวตริโนถึงน่าสนใจ

นิวตริโนที่ไม่มีประจุและมีมวลน้อยมากสามารถผ่านทะลุผ่านดาวและดาวเคราะห์ได้ และนำ "ข้อมูลดิบ" ของจักรวาลมาให้เรา ด้วยเหตุนี้จึงเป็นกุญแจสำคัญในการเข้าใจสภาพแวดล้อมสุดขั้วเช่นบริเวณรอบหลุมดำ การระเบิดของซูเปอร์โนวา และสถานที่ที่รังสีคอสมิกถูกเร่ง นอกจากนี้ยังให้เบาะแสสำคัญต่อปริศนาที่ใหญ่ที่สุดของจักรวาลเกี่ยวกับความไม่สมดุลของสสารและปฏิสสาร ผ่านคำถามเกี่ยวกับลำดับมวลของนิวตริโน (ลำดับปกติหรือกลับกัน) และว่านิวตริโนเองเป็นปฏิอนุภาคหรือไม่ (เป็นอนุภาคมายอรานาหรือไม่) Phys.org

"บังเอิญ" หรือสัญญาณของ "ฟิสิกส์ใหม่"

KM3-230213A มีพลังงานสูงเกินคาดจนทำให้นักวิจัยต้อง "ทำการวิเคราะห์ใหม่" เพื่อความแน่ใจ ในการจำกัดผู้ต้องสงสัยของต้นกำเนิด จำเป็นต้องมีการปรับปรุงความแม่นยำในการกำหนดทิศทางและการตรวจจับพร้อมกันกับการสังเกตการณ์ในความยาวคลื่นอื่นๆ และผู้ส่งสารอื่นๆ สื่อทั่วไปอย่าง Wired ก็ให้ความสนใจว่าการค้นพบนี้เป็น "ความเบี่ยงเบนโดยบังเอิญ" หรือ "ยอดของภูเขาน้ำแข็ง" คำตอบจะขึ้นอยู่กับการค้นพบครั้งต่อไป - การทำซ้ำและสถิติ WIRED

โครงสร้างพื้นฐานใต้ทะเลซึ่งเป็น "ข้อได้เปรียบของยุโรป"

KM3NeT เป็นโครงการวิจัยเรือธงของยุโรปที่ได้รับการสนับสนุนจาก EU และประเทศต่างๆ การขยายตัวในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายของทะเลลึกในขณะที่ยังคงความเสถียรที่จำเป็นสำหรับการสำรวจระยะยาว บทความพิเศษของ Phys.org ยังเน้นย้ำถึงความกล้าหาญทางเทคนิคและขนาดของความร่วมมือระหว่างประเทศ Phys.org

SNS มองเห็นอย่างไร: เกลียวคู่ของความตื่นเต้นและความสงสัย

• ความร้อนแรงของการสื่อสารอย่างเป็นทางการ: KM3NeT Official X แบ่งปันการวิจัยที่พิจารณาความเป็นไปได้ของต้นกำเนิดคอสมอเจนิกและสถานะการวิเคราะห์ขั้นต่อไป ชุมชนได้ขยายความคาดหวังสู่ยุคใหม่ของการ "ฟังจักรวาลจากทะเลลึก" X (formerly Twitter)

• ความสงบของวงการวิชาการ: บัญชีของมหาวิทยาลัยและสถาบันวิจัยแสดงท่าทีระมัดระวัง โดยระบุว่า "ยังไม่สามารถตัดความบังเอิญทางสถิติออกไปได้" และมีการเตือนเกี่ยวกับการสรุปทั่วไปที่เกินควร X (formerly Twitter)

• ความตื่นเต้นใน Reddit: ใน r/space และ r/physicsmemes มีการแสดงความประหลาดใจด้วยมุกตลกเกี่ยวกับค่าพลังงาน 220 PeV ที่สูงเกินไป เช่น "ปัจจัยลอเรนซ์ที่เป็นดาราศาสตร์" ขณะเดียวกันก็มีการอภิปรายเกี่ยวกับความไม่แน่นอนของต้นกำเนิดและข้อผิดพลาดเชิงระบบ Reddit

• ปฏิกิริยาในภาษาญี่ปุ่น: สื่อในประเทศและบัญชีวิทยาศาสตร์ในญี่ปุ่นก็ได้แพร่กระจายคำว่า "มากกว่า 30 เท่า" และ "กล้องโทรทรรศน์ใต้ทะเล" คำเปรียบเทียบที่เข้าใจง่าย (เช่น "พลังงานของลูกปิงปอง") ได้แพร่กระจายไปยังผู้ชมทั่วไป X (formerly Twitter)

"ต้นเหตุของการถกเถียงที่ไม่เล็ก"

ในขณะที่มีความตื่นเต้น การวิเคราะห์ระยะยาวของ IceCube แสดงให้เห็นว่า "อัตราการไหลของระดับ 100 PeV นั้นต่ำกว่าที่คาดการณ์ไว้มาก" และเน้นถึงความหายากของ KM3-230213A หากการตีความของ KM3NeT ถูกต้อง การอภิปรายว่า "องค์ประกอบของรังสีคอสมิกอาจไม่ใช่โปรตอนเป็นหลัก" ก็จะถูกจุดขึ้นใหม่ การทำงานร่วมกันในการเปรียบเทียบความแตกต่างของความไวและวิธีการวิเคราะห์ รวมถึงการจัดการกับระบบต่างๆ อย่างละเอียด เป็นแรงขับเคลื่อนที่เพิ่มความแข็งแกร่งของผลลัพธ์ プレスリリース・ニュースリリース配信シェアNo.1｜PR TIMES

ขั้นตอนต่อไป: ผู้ส่งสารหลายคนและระบบการผลิต

KM3NeT จะเพิ่มโมดูลเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มความละเอียดในการกำหนดทิศทางและความไว หากการร่วมมือกับ IceCube, Baikal-GVD, กล้องโทรทรรศน์รังสีแกมมาและรังสีเอกซ์, คลื่นความโน้มถ่วง และอื่นๆ ก้าวหน้าไปได้ การสร้างภาพนิวตริโนแต่ละตัวให้เป็น "แฟ้มเหตุการณ์" ในแบบสามมิติจะเป็นไปได้ หากต้นกำเนิดจากบลาซาร์ปรากฏอย่างมีนัยสำคัญ จะสามารถเข้าไปในสถานที่ที่รังสีคอสมิกถูกเร่งได้โดยตรง และหากต้นกำเนิดจากคอสมอเจนิก จะสามารถเข้าไปในประวัติการปฏิสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบ, การกระจาย, และแสงพื้นหลังของจักรวาลได้ จุดหนึ่งจะกลายเป็น "แผนที่" ในที่สุด Phys.org

สรุป: แสงสีฟ้าใต้น้ำที่นำข้อความยาวจากจักรวาล

จาก "สถานที่สังเกตการณ์" ที่ไม่คาดคิดใต้น้ำ กล้องโทรทรรศน์ใต้ทะเลได้เห็นนิวตริโนที่มีพลังงานสูงสุดในจักรวาล ขณะนี้ประเด็นสำคัญที่สุดคือ (1) เหตุการณ์เพิ่มเติมที่สามารถทำซ้ำได้ (2) การสังเกตการณ์พร้อมกันในหลายความยาวคลื่นและผู้ส่งสารหลายคนที่ช่วยในการระบุต้นกำเนิด (3) การตรวจสอบข้ามกับการทดลองอื่นๆ ความตื่นเต้นและความสงสัยล้วนจำเป็น เมื่อทั้งสองสอดคล้องกัน KM3-230213A จะกลายเป็น "จดหมายฉบับแรกจากจักรวาล" อย่างแท้จริง Phys.org