世界上最灵敏的暗物质探测器公布了第一个结果

来源：中国数字科技馆

　　新一代暗物质探测器已经开始运行，并已经交付了它的第一项结果。这台机器可以通过首次直接探测暗物质的组成粒子，来帮助解开物理学中最大的谜团——暗物质。

* 欧洲核研究组织的反物质研究所

　　由劳伦斯伯克利国家实验室领导的250名科学家组成的LUX-ZEPLIN探测器（以下简称LZ探测器）实验室位于南达科他州布莱克山深处，成功地通过了启动程序的检查阶段。

　　该探测器自2021年12月以来一直在运行，这些初步结果代表了其首次现场运行的60天的结论。“我们准备好了，一切看起来都很好。”伯克利实验室高级物理学家和过去的该机器发言人凯文·莱斯科在一份声明中说。“这是一个复杂的探测器，有很多部件，它们都在预期范围内运行良好。”

　　暗物质约占已知宇宙物质总数的85%，但由于它不与光相互作用，所以实际上是不可见的。同样，无论构成暗物质的粒子是什么，它们也不会与其他物质发生强烈的相互作用。

　　这意味着，暗物质不像我们日常看到的物质（或重子物质）那样由质子和中子组成。LUX-ZEPLIN探测器是专门用来寻找一种被称为弱相互作用大质量粒子的暗物质的。预计这些粒子与物质碰撞的几率非常小，而且发生碰撞时相互作用非常弱。

* 电子和它们的反物质对应物，正电子在中子星周围相互作用

　　目前还没有直接探测到暗物质粒子，但希望LZ探测器可以通过探测这些神秘粒子与氙原子之间微弱的相互作用来改变这一现状。这就需要一个敏感的探测器，消除所有可能干扰探测的噪声。

　　LZ实验的氙存放在两个嵌套的钛罐中，罐中有十吨液态的氙元素。这些水箱由两个光电倍增管阵列（PMT）监测，这些阵列随时准备探测微弱的光源。

　　储罐和伴随它们的探测器还位于一个更大的探测系统中，可以捕捉到任何可能模拟暗物质信号的粒子，并将其从寻找真正的暗物质的过程中消除。

　　为了发现这些微弱的相互作用，氙气罐必须保持在零下148华氏度（零下100摄氏度）。此外，LZ团队必须清除探测器上的所有自然背景辐射。这个水箱围绕着实验，以抵御来自实验室墙壁的辐射所发出的自然辐射。

　　来自太阳和太阳系以外的宇宙射线质子和原子核以接近光速的速度在空间中移动，暗物质探测器的地下位置有助于保护它免受高能质子和原子核的伤害。

　　在未来的1000天里，LZ探测器的灵敏度将进一步提高，这意味着这只是实验的开始。

　　加州大学圣巴巴拉分校的发言人休·利平科特在一份声明中说：“我们计划在未来几年收集大约20倍的数据，所以我们才刚刚开始。还有很多科学研究要做，这非常令人兴奋！”

（科幻世界 独家编译）

本文来自： 太空网

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