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最灵敏暗物质探测器公布结果

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    發表於 2024-9-6 15:20:41 |只看該作者 |倒序瀏覽
    弱相互作用大质量粒子(WIMP)被认为是暗物质主要候选粒子之一。26日,世界上最灵敏暗物质探测器LUX-ZEPLIN(LZ)的观测结果公布。结果显示,没有证据表明WIMP的质量超过9GeV/c2(千兆电子伏特/光速平方)。相比之下,质子的质量略低于1GeV/c2。最新试验依然没有发现WIMP的任何迹象,但对其质量限制的精确度提高了5倍。

    暨南大学理工学院杨峤立教授对科技日报记者说:“最新研究探索了比以往任何时候都更弱的暗物质相互作用,大大缩小了WIMP参数空间的范围,有助研究人员排除或者倾向一些潜在WIMP暗物质模型。”

    暗物质不发射、反射或吸收光,使用天文望远镜和电磁学手段观测都无法捕捉到,估计其占宇宙总质量的85%。LZ则由美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室领导,其基本原理是,利用7吨液氙与WIMP等暗物质候选粒子之间的相互作用,来寻找暗物质。

    为避免来自太阳和宇宙辐射的干扰,LZ位于地下1.5公里深处的桑福德地下研究设施内。为减少日常辐射,LZ由数千个超清洁且低辐射的光电倍增器组成。整个探测器的结构类似洋葱,每一层要么阻挡外部辐射,要么跟踪粒子之间相互作用,以排除虚假信号。团队也借助新分析技术,排除了最容易引起误差的氡与暗物质候选粒子之间的相互作用。

    团队分析了280天的数据,得出了最新结论。他们计划在2028年实验结束前收集1000天的数据,并使用最新数据研究其他罕见的物理过程,如氙原子的衰变、无中微子双β衰变、来自太阳的硼-8中微子,以及粒子物理学标准模型之外的其他过程。
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