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世界上最强的暗物质侦测器发表了成果!

施工后三年,这台有史以来最敏感的暗物质侦测器成功实现第一套成果,而且正如制造商所想要的。

这台我们在2015年第一次报导的XENON1T机器,在发现恶名昭彰、难以捉摸的暗物质上,是我们最好的机会,物理学家认为暗物质占有超过整个宇宙质量的85%。

换句话说,如果有什么东西可以对着宇宙的背景噪音发现暗物质的微弱波纹,XENON1T可以。

XENON1T是负责侦测弱交互作用大质量粒子(weakly interacting massive particles,WIMP)之间的相互作用,科学家认为有可能代表暗物质和一般物质。

困难之处是在于减少来自自然放射性的外部干扰,减少到足以看到这些非常轻微的颠簸,如果发生的话。

因此,XENON1T位于地面以下约3,600公尺(11,811英尺)的地方,并充满了2千公斤(4,409磅)的液态氙。

在液态氙(xenon)中,粒子的相互作用会引起闪光,而科学家们希望追踪那些闪光,并且使用来自密闭室内的其他测量和时间测定来看它们是否是暗物质。

结果的第一个月没有任何迹象,但这不一定是个惊喜。正如Gizmodo所解释,它就像是在你的后院放置一个碗,然后等待一颗流星撞击它:34天没有撞击并不意味着流星不存在。

研究小组成员之一、来自哥伦比亚大学(Columbia University)的Elena Aprile说:“弱交互作用大质量粒子在XENON1T的首次搜索中没有出现,但我们也没有想到它们会这么快。”

“最好的消息是,这项实验持续累积相当好的数据,将使我们能够很快地测试以前从未做过的在质量和正常原子横截面的弱交互作用大质量粒子假设。”

其他几项侦测暗物质的尝试正在进行中,无论是对氙使用不同的物质或是全然不同的设备,像是大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)。

搜索持续进行中,但XENON1T已经被证明是科学家在搜索中使用的重要新工具。

Aprile说:“在地球上以超低背景大规模侦测器(ultralow background massive detector)来侦测暗物质的竞赛新阶段刚刚和XENON1T开始。我们很骄傲,能够和这个惊人的侦测器一起在竞赛最前端,首创的侦测器。”

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