開工三年後,最敏感的暗物質有史以來建造的探測器已經提供了第一組結果——而且它的工作方式正如其製造者所預期的那樣。
XENON1T 機器,,這是我們迄今為止找到眾所周知難以捉摸的東西的最佳機會,物理學家認為它佔整個宇宙物質的 85% 以上。
雖然已發表的結果僅代表 34 天的數據,但科學家已證實 XENON1T 已達到暗物質實驗有史以來達到的最低低能量背景水準。換句話說,如果有東西能夠在宇宙背景噪音中發現暗物質的微弱漣漪,那麼 XENON1T 就可以。
目前尚未發現任何暗物質,但該專案背後的團隊對迄今為止的結果感到滿意。
「我認為最令人興奮的事情是探測器按照我們的預期工作,」研究人員之一、瑞士蘇黎世大學的勞拉·鮑迪斯 (Laura Baudis) 說道。告訴 Gizmodo 的 Ryan F. Mandelbaum。
XENON1T 的任務是偵測之間的交互作用弱相互作用大質量粒子(WIMP)-科學家認為它可以代表暗物質-和普通物質。
困難在於如何減少來自自然放射性的外部幹擾,以便能夠在這些非常輕微的震動發生時看到它們。
因此,XENON1T 位於地下約 3,600 公尺(11,811 英尺)處,充滿了 2,000 公斤(4,409 磅)液態氙——這種物質在受到 WIMP 撞擊時應該會迸發出生命的火花。
液體中的粒子相互作用氙引起閃光,科學家希望追蹤這些閃光,並利用室內的其他測量和計時來確定它們是否可能是暗物質。
第一個月的結果還沒有任何跡象,但這並不一定令人驚訝。正如 Gizmodo 所解釋的,這就像在你的後院放一個碗,等待流星擊中它:34天沒有擊中並不意味著流星不存在。
另一項研究在尋找暗物質時也一片空白,但每一個額外的研究都是有用的。即使沒有發現暗物質,也有助於縮小下一步的搜尋範圍。
第一批結果尚未經過同行評審,因此目前將其視為初步發現,但團隊對迄今為止所看到的結果感到鼓舞。
“WIMP 並沒有出現在 XENON1T 的第一次搜索中,但我們也沒想到它們會這麼快出現,”研究團隊之一說,來自哥倫比亞大學的埃琳娜·阿普萊爾。
“最好的消息是,該實驗不斷積累出色的數據,這將使我們能夠很快在具有正常原子質量和橫截面的區域中測試 WIMP 假說,這是前所未有的。”
其他一些探測暗物質的嘗試正在進行中,無論是使用氙氣或其他不同的設備,例如(大型強子對撞機)。
我們也看到了暗示暗物質存在的數據(國際太空站)。其實主要是透過科學家認為暗物質確實存在。
搜尋仍在繼續,但 XENON1T 已被證明是科學家在搜尋中使用的重要新工具。
“地球上使用超低背景大型探測器探測暗物質的競賽的新階段剛從 XENON1T 開始,”四月說。 “我們很自豪能夠憑藉這款令人驚嘆的探測器站在競賽的最前沿,這是同類中的第一個探測器。”
初步調查結果已發佈在預印本網站上,arXiv.org。
更正:這個故事的早期版本指出暗物質“帳戶”佔整個宇宙質量的 85% 以上」。我們現在已經澄清,這個百分比專門適用於物質而不是品質。