中国の科学者たちは海底3,500メートルにニュートリノ望遠鏡を建設した。彼らは何を見ることができるでしょうか?

新華社、上海、1月8日（董雪記者、潘旭記者）人間は宇宙をどのように理解しているのでしょうか？可視光線の他に、謎のニュートリノも存在します。これらは物質とほとんど反応せず、高密度の天体環境から脱出できるため、極限宇宙を研究するための強力なツールとなります。

上海交通大学李宗道研究所の李宗道研究員で、このプロジェクトの主任科学者である徐東連氏は、チームは海底に超強力なニュートリノ望遠鏡「シーベル」を建設しており、高エネルギーニュートリノを捕らえて宇宙線の起源などの未解決の謎に答えを出そうとしていると語った。

海陵望遠鏡プロジェクトリーダーの院士・景一鵬氏がプロジェクトを紹介（2023年10月10日撮影）。写真提供：新華社記者 劉英

ニュートリノは光子に次いで数が多い素粒子で、その誕生はビッグバン、超新星爆発、中性子連星の合体、ブラックホール爆発など、宇宙の極端な出来事と関係していることが多い。その中でも、高エネルギーニュートリノは主に宇宙線と塵やガスの衝突によって発生する。

徐東連氏は、海陵望遠鏡プロジェクトは2022年末に開始され、2030年頃に完成する予定であると紹介した。同望遠鏡はわが国の海域にある赤道近くの深さ約3.5キロメートルの深海平原に位置し、直径約4キロメートル、面積約12平方キロメートルである。 1,200本のケーブルで構成され、設計寿命は20年です。

Hailingプロジェクトの概念図。このアレイはペンローズのモザイク状に配列されており、約1,200本の垂直ケーブルがそれぞれ約20個の光モジュールを備え、海面下約3,500メートルに位置し、監視体積は（4 x 4 x 0.5）立方キロメートルです。

画像提供: 上海交通大学 李宗道研究所

ケーブルはジャイアントケルプのように海底に垂直に固定されるように設計されており、それぞれ約700メートルの長さで、70〜110メートルの間隔が設けられています。各ケーブルには、深海の鐘の列のように高エネルギーニュートリノの到来を待つ、約 20 個の光学検出球状キャビンが搭載されています。

ヘリング望遠鏡が宇宙を「見上げる」方法がユニークであることは特筆に値します。 「上を見る」のではなく「下を見る」のです。 「ヘイリング望遠鏡は地球全体を盾にして、地球の反対側から侵入する高エネルギーニュートリノを捕らえ、地球の自転を通じて360度全天の検出を実現する」と徐東連氏は語った。

研究チームは、シーベル望遠鏡の完成後1年以内に、くじら座の棒渦巻銀河NGC 1068で安定したニュートリノ源を発見し、フレア天体TXS 0506+056と同様のニュートリノバーストを発見できると期待している。この活動銀河のブラックホールは大量の塵に覆われており、高エネルギーの光子さえも脱出できないが、ニュートリノは脱出できる。

中国科学院院士で黒龍江望遠鏡プロジェクトリーダーの景一鵬氏は、わが国には多波長望遠鏡、宇宙重力波、低エネルギーニュートリノ観測所の配置があると語った。黒龍江高エネルギーニュートリノ望遠鏡は、我が国のマルチメッセンジャー天文観測ネットワークの重要なギャップを埋め、我が国のマルチメッセンジャー天文観測ネットワークの構築を促進し、改善するでしょう。