在美国南达科他州布莱克山深处的一个旧金矿中,一个装有液态氙的储罐产生了一种不寻常的粒子反应,这可能与“暗物质”有关。
在那里进行实验的科学家表示,他们发现了一个单一的“无法解释的粒子相互作用”,类似于暗物质粒子,尽管研究人员并未称之为确认探测。
“暗物质”和“暗能量”是人类已探测到其存在但尚未实际观测到的物质。这是科学家迄今最接近可能揭开宇宙最 elusive 物质形态的一次。以下是我们所知的情况。
暗物质是一种不可见物质,据信约占宇宙中所有物质的27%。同样,暗能量被认为占宇宙中所有物质的68%,是一种不可见的力量,推动星系分离并加速宇宙膨胀。
普通物质,即我们能看到和触摸到的一切,仅占所有存在物的5%。
科学家通过观察这种不可见物质的引力作用(影响星系旋转和光在大质量团块周围的弯曲)发现了它在宇宙中的存在证据。
自近一个世纪前发现以来,它由什么组成、看起来像什么,对科学家来说一直是个谜,因为它不反射光或电磁辐射,无法直接探测。
暗物质存在的第一个线索是在20世纪30年代发现的,当时瑞士天文学家弗里茨·兹威基注意到后发座星系团中的星系移动速度过快,仅凭星系团的可见质量无法将它们束缚住,这表明一定有其他东西在施加引力。在接下来的几十年里,也进行了类似的观测——科学家表示,所有迹象都指向不可见物质的存在。
周日,美国国家航空航天局(NASA)宣布启动一个耗资40亿美元的项目——南希·格雷斯·罗曼太空望远镜,该望远镜将研究暗物质和暗能量。
科学家表示,他们发现了一个单一的无法解释的粒子相互作用,类似于暗物质粒子,但他们表示这并不等同于直接探测到暗物质本身。
LUX-ZEPLIN(LZ)实验由来自38个机构的250名科学家和工程师组成的国际团队进行。其核心是美国南达科他州桑福德地下研究设施(SURF)的一个地下储罐,其中装有超纯液态氙,周围环绕着数百个光传感器。
该实验测试的理论是,如果一种名为WIMP(弱相互作用大质量粒子)的假设暗物质粒子与氙原子核反应,它会在特定能级产生两次闪光。
在审查了2023年3月至2024年4月间收集的220天数据后,LZ团队于2023年6月16日发现了这样一次事件。
该研究负责人、布里斯托大学高级研究助理萨姆·埃里克森于周二在日本举行的2026年TeV粒子天体物理学会议上展示了这些发现。
“我们对我们的探测器和背景了解得非常透彻,”埃里克森在新闻稿中解释说,“即使是一个突出的单一事件,比如我们发现的这个,也很重要。”
LZ发言人、布朗大学物理学家里克·盖茨克尔表示,科学家们“不想操之过急”。“我们并不是声称看到了暗物质,”他补充道。
物理学家称这是LZ迄今产生的最引人注目的信号,它可能指向首个真实证据,证明当前物理学无法解释的粒子存在。
同样参与这项研究的悉尼大学物理学家特蕾莎·弗鲁斯告诉美国广播公司新闻,这一事件令人兴奋,因为它经过多次重新测试仍然成立。“即使经过多次检查,这个事件也不会消失。”