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地下1.6公里氙气探测器未发现暗物质粒子

(2013年11月03日 02:00:04)
来源:腾讯科学

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地下1.6公里氙气探测器未发现暗物质粒子

LUX实验的科学家认为大质量弱相互作用粒子很难寻找,因为它们很少与普通物质发生相互作用,而且大质量弱相互作用粒子有低质量和高质量之分,目前LUX实验的探测精度可能寻找到低质量的WIMP粒子

腾讯科学(罗辑/编译)据国外媒体报道,位于南达科他州的大型地下氙气(LUX)暗物质探测器是地球上最先进的暗物质探测设备之一,科学家在30日宣布了对暗物质研究结果,最新的数据暗示暗物质可能是大质量弱相互作用粒子(WIMP)。虽然暗物质占据了宇宙80%的质能组成,但是到目前为止我们从来没有发现暗物质粒子的行踪,前不久国际空间站阿尔法磁谱仪(AMS)进行了暗物质探索实验,研究结果依然没有取得较大的进展,科学家认为当前的探测设备可能距离暗物质粒子所需的级别还有一段距离。

探索暗物质的方法有多种,比如使用间接和直接探测,间接探测暗物质的方法主要是依据暗物质粒子的特点,如果大质量弱相互作用粒子与自身的反粒子发生碰撞,就会发生湮灭,该过程可释放出伽玛光子,目前科学家发现在银河系中央附近天区存在与暗物质粒子行为有关的特殊“光束”,能量在130GeV左右。直接探测暗物质的实验室几乎都处于地下深处,这样可以屏蔽宇宙背景噪声的干扰。位于南达科他州的LUX实验是最灵敏的暗物质探测器之一,虽然该探测器完成了第一次运行,但还没有发现暗物质粒子的确凿证据。

劳伦斯伯克利国家实验室科学家索尔·珀尔马特认为暗物质如同一扇“黑暗之门”,我们目前所看到的物质只占宇宙质能的很小一部分,宇宙中几乎被暗能量和暗物质充斥着,科学家已经发现了暗物质对宇宙星系和恒星系统产生的引力效果,大质量弱相互作用粒子可能就是科学家寻找的暗物质粒子。LUX实验室是世界上最安静的地方,位于地下1.6公里,接近1英里的地方,核心装置是一个1.8米高的钛容器,内部充满了液态氙气,并冷却到零下150华氏度(零下101摄氏度),如果大质量弱相互作用粒子与氙原子作用,探测器就能发现其信号。

[责任编辑:quarkqiao]


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