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全球最大暗物質探測器“小試牛刀”

本文轉自:光明網

近日,全球最大的暗物質探測器釋出了首個探測結果。該探測器名為LUX-ZEPLIN(LZ),位於美國南達科他州。探測結果中雖未發現暗物質撞擊原子核的閃光,但證明了LZ實驗收集的資料非常乾淨。研究人員正準備啟動它,開始認真尋找暗物質。

LZ由一個巨大的鈦罐組成,裡面滿載10噸極純的液態氙。來自罐外的粒子撞擊氙原子時會產生一束光,而罐周圍的一系列探測器會測量到這束光,隨後儀器會分析光的特性,以確定是什麼型別的粒子造成了這種現象。為了保護氙免受非暗物質的粒子和輻射影響,鈦罐被設定在一個純淨水箱內,並被埋在超過地下1公里深的古老金礦中。

“LZ的中心是地球上最純淨的地方,可能也是太陽系中最純淨的地方。”LZ團隊成員、英國倫敦大學學院的Chamkaur Ghag表示,在這個星球上沒有其他空間是無輻射和塵埃的。

人類幾十年來尋找暗物質粒子的努力一直都沒有成功,因此研究人員開始著手製造越來越靈敏的探測器。今年4月結束的為期3個半月的測試表明,LZ可能是迄今最敏感的探測器。

“我們已經收集了幾個月的資料,當檢視這些資料時,我們發現這已經是世界上最好的了。”Ghag打了個比方,“這就像你製造了一輛新車並在街區裡轉了一圈,當你快速行駛時,就打破了世界紀錄。”

然而,無論靈敏度如何,3個月的時間都不足以找到暗物質。Ghag認為,即使在這段時間內確實有一些暗物質透過探測器,目前也沒有足夠的資料來確定它是什麼。

“這是一件非同尋常的事,目前雖然一無所獲,但幾年後,我們可能會開闢新的物理前景。”Ghag說。