被喻為幽靈粒子、可能是現在唯一一種已探測到的暗物質：微中子，歷經多年終於出現在大型強子對撞機的實驗數據中！
微中子（Neutrino）是一種電中性、極輕且很少與其他粒子相互作用的基本粒子，也因此儘管微中子數量可能非常多──事實上現在就有數十億個微中子流過你的身體，也因為它們不與一般物質互動而很難檢測到，所以科學家又稱微中子為幽靈粒子。
在宇宙中，微中子可經由恆星、超新星、類星體、放射性衰變、宇宙射線與地球/太陽大氣原子相互作用等多種途徑產生，比如宇宙射線穿過太陽大氣時，會與原子核交互作用產生次級粒子簇，進而產生可在地球偵測到的伽馬射線（γ ray）和微中子。
然而若沒有極度精密的儀器，微中子就算出現了也會神不知鬼不覺地溜走，為了捕捉這些神秘粒子，物理學家這些年一直在建造或升級粒子碰撞設備，比如準備投入使用的深層地底微中子實驗（Deep Underground Neutrino Experiment，DUNE）、超巨型神岡探測器（Hyper-Kamiokande，縮寫 HK）、精密冰立方微中子觀測站下一代升級（PINGU），或是 2018 年安裝在大型強子對撞機上名為 FASER 的新實驗。
▲ FASER 實驗儀器布局。（Source：FASER 合作, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons）
FASER（ForwArd Search ExpeRiment）是大型強子對撞機（LHC）旗下 8 個粒子物理實驗其中之一，旨在尋找尚未發現的光弱相互作用粒子如：暗光子、軸子、惰性微中子等，由於 LHC 內質子束高速碰撞可導致各種味的高能微中子在管內大量穿梭而過，FASER 專用的子探測器 FASERnu 便嘗試在運行期間記錄上萬個微中子，預期能看到最多的是核靶與濤微中子、電微中子相互作用，以及對緲微中子相互作用的速率進行超精確測量。
現在，FASER 實驗宣布大型強子對撞機首次觀測到微中子相互作用訊號。
科學家表示，FASER 的工作方式有點像底片攝影，探測器由鉛板和鎢板組成並藉一層乳膠隔開，當微中子撞擊緻密金屬中的原子核並產生其他粒子流過乳膠時，它們留下的痕跡便會像底片一樣 「顯影」。這一次，研究團隊就在實驗數據中發現了 6 個微中子相互作用的痕跡。
過去，我們從未在粒子對撞機上看到微中子半點跡象，此次實驗重大突破將幫助科學家更深入了解難以捉摸的幽靈粒子，同時也驗證 FASER 實驗地點是檢測微中子的正確位置。
隨著實驗成功，FASER 團隊現在正在準備一系列更大、更靈敏、名為 FASERnu 的完整儀器，它將重達 1,090 公斤，不只有機會捕捉更多微中子，還能區別它們的 3 種味以及反微中子。
新論文發表在《物理評論 D》（Physical Review D）期刊。
- UCI-led team of physicists detects signs of neutrinos at Large Hadron Collider
- “Ghost particles" detected in the Large Hadron Collider for first time
- Physicists detect signs of neutrinos at Large Hadron Collider
（首圖來源：CERN）
