世界上最靈敏的暗物質探測器返回的第一批結果

南達科他州地下一英里處，曾經是一個金礦，世界上的謊言。 它被稱為 LUX-Zeplin，希望最終能夠觀測到暗物質：這種假設物質應佔宇宙物質的 85%。

兩個月前就開通了。 它尚未發現暗物質，但在那 60 天裡，它使研究人員能夠對暗物質可能是什麼進行最嚴格的限制。 該設備必須運行 1,000 天才能實現其全部靈敏度，但初步結果證實該設計是合理的。

暗物質是不可見的，它不與光相互作用。 到目前為止，觀測證據是間接的，基於需要額外的物質（或新的物理學）來解釋星系的旋轉和宇宙的結構。 一種可能性是暗物質是由弱相互作用的大質量粒子（WIMP）構成的，而這正是勒克斯齊柏林飛船正在尋找的。 有時，WIMP 可能會與偵測器中七噸液態氙中的一個原子產生交互作用。

可能的相互作用將釋放電子，這將被檢測到。 即使沒有看到任何相互作用，這也告訴物理學家哪裡不存在暗物質。 僅僅 60 天就縮小了這些 WIMPS 可能存在的品質範圍。

伯克利實驗室的亞倫·馬納萊賽(Aaron Manalaysay) 表示：「此次合作在校準和理解探測器響應方面合作良好。」他作為物理協調員，領導了此次合作，以產生這些第一個物理結果。陳述。 “考慮到我們幾個月前剛在新冠疫情限制期間啟用它，我們已經取得瞭如此顯著的成果，令人印象深刻。”

第一個結果的論文可以在線閱讀這裡。 探測器現在正在推進稱為中微子霧（以前稱為中微子層）的區域。 探測器可以在該區域觀察中微子（也是幾乎不與物質相互作用的粒子）的影響。 然而，科學家們相信，將收集到足夠的數據來將中微子與潛在的弱中子區分開來。

「我們計劃在未來幾年收集大約 20 倍的數據，所以我們才剛開始。 有很多科學研究要做，這非常令人興奮，」LZ 發言人、加州大學聖塔芭芭拉分校的 Hugh Lippincott 解釋道。

對暗物質的探索不僅僅透過這個實驗。 大型強子對撞機已啟動那裡的物理學家希望看到奇怪的衰變表示暗物質的存在。 顯然，即將到來的望遠鏡的天文觀測將進一步限制這種看似合理的物質形式的特性。