【最新研究】世界最大暗物質探測器首個結果出爐:研究團隊達250人,實驗室在地下1.5公里

天空之城 2022/07/22 檢舉 我要評論

據《科學》報道,世界上最大的暗物質探測器發布了首個結果。該探測器LUX-ZEPLIN(LZ)位于美國南達科他州,測試結果顯示,雖然并未發現暗物質撞擊原子核的閃光,但證明了LZ實驗收集的數據非常干凈,是迄今為止最靈敏的暗物質探測器。研究人員正準備啟動它,并開始認真尋找暗物質。

位于南達科他州桑福德地下研究設施的LUX-ZEPLIN暗物質探測器是有史以來最敏感的。圖片來源:Matthew Kapust/桑福德地下研究機構

LZ由一個巨大的鈦罐組成,里面裝滿了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,并由罐周圍的一系列探測器測量,隨后儀器可以分析光的特性,以確定是什麼類型的粒子造成了這種現象。為了保護氙免受并非來自暗物質的粒子和輻射影響,鈦罐被設置在一個純凈水箱內,整個水箱被埋在地下一公里多的古老金礦中。

「LZ的中心是地球上最純凈的地方,也許也是太陽系中最純凈的地方。LZ團隊成員、倫敦大學學院的Chamkaur Ghag表示,在這個星球上沒有其他空間是沒有輻射和塵埃的。

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制造越來越靈敏的探測器。今年4月結束的為期3.5個月的測試表明,LZ是迄今為止最敏感的探測器。

「我們已經收集了幾個月的數據,當查看這些數據時,我們發現這已經是世界上最好的了。」Ghag打了個比方,「這就像是你制造了一輛新車并在街區里轉了一圈,當你快速行駛時,就打破了世界陸地最高速度的記錄。」

然而,無論靈敏度如何,3個月的時間都不足以真正找到暗物質。Ghag認為,即使在這段時間內確實有一些暗物質通過探測器,目前也沒有足夠的數據來確定它是什麼。

「這是一件非同尋常的事,就目前而言,我們可以說是世界上最擅長一無所獲的人。但幾年后,我們完全可能會發現新的物理前景。」Ghag說。

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