世上最灵敏暗物质探测器,取得首份研究成果

暗物质仍是当今粒子物理学最大谜团之一,它们对宇宙的影响力明显摆在那,但我们就是没有任何直接观测证据。最近,世界上最灵敏的暗物质探测器实验取得首批研究成果,虽然依旧未发现暗物质,但数据相当“干净”,随着未来几年该实验将收集约20倍新数据,或许便有机会抓出WIMP这种假想暗物质。

由劳伦斯伯克利国家实验室管理的桑德福地下研究设施,从2020年起展开直接检测暗物质的勒克斯-泽普林实验(LUX-ZEPLIN experiment,LZ),该探测器位于地下约1.5公里,装有10吨液态氙气,当暗物质粒子撞击任何氙原子的原子核就会产生闪光并被探测器捕捉。

近日LZ实验公布首批约60天的数据,旨在检测称为大质量弱相互作用粒子(WIMP)的假想暗物质粒子,虽然并未发现暗物质撞击原子核的闪光,但证明了LZ实验收集的数据非常干净,成为世上最灵敏暗物质探测器。

 LZ实验操作示意图。

暗物质、暗能量不发射、吸收或散射光,也不与电磁力作用,但它们存在感极度强大,是我们理解当前宇宙的基础,比如形塑星系的形式与运动、将可见物质编织在宇宙大尺度结构中、加速宇宙膨胀等,如果哪天能解开暗物质之谜,或许就能往科学家追求的“真理”更靠进一步。

未来几年,LZ实验将收集当前20倍以上数据,首批研究成果没有发现暗物质也不用着急,至少我们知道LZ实验的眼睛有多么锐利,一点暗物质出现的蛛丝马迹都不会放过。

(图片来源:桑德福地下研究设施)

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