物理学家今天（4 月 3 日）宣布，在可能检测到暗物质的信号。
尽管令人兴奋，但新结果仍然不确定，科学家们不能确定它们是否真的表明暗物质，而不是一些更平凡的宇宙现象。
几位专家表示，为了最终揭示暗物质，物理学家必须深入地底，直接探测构成暗物质的粒子，即 WIMP（或弱相互作用大质量粒子）。寻找地球上暗物质的直接证据将有助于加强空间站实验的发现通过显示暗物质粒子存在的独立证据。
弱相互作用粒子
科学家们提出了一种叫做暗物质的看不见的物质的存在，以解释为什么星系旋转得如此之快，但却没有飞散。强大的引力必须将星系聚集在一起，但星系中所有可见物质都无法解释如此巨大的引力。 []
为了解释这个难题，科学家认为宇宙中充满了神秘的暗物质，它们不反射光（它是不可见的）并且很少与正常物质相互作用。
一种主要理论认为，暗物质是由 WIMP 组成，这些粒子是它们自己的反物质对应物，因此当它们相互碰撞时，它们会湮灭，产生电子和它们的反物质伙伴——正电子。
国际空间站上的粒子探测器阿尔法磁谱仪 (AMS) 现在已经检测到了这种可能的正电子特征。该探测器测量太空中的宇宙射线粒子，在过去一年半中检测到了 400,000 个正电子；正电子的能量与暗物质粒子碰撞湮灭所产生的正电子的能量相匹配。
然而，很难证明正电子特征来自暗物质，而不是来自称为脉冲星的旋转恒星，这些恒星在旋转时会喷出正电子。
直接检测？
为了实际证明暗物质粒子存在，科学家希望能够直接捕获这些粒子。
布朗大学粒子物理学家西蒙·菲奥鲁奇（Simon Fiorucci）在南达科他州从事大型地下氙探测器实验（LUX）工作，他说：“有多种方法可以做到这一点，但本质上它们都归结为试图捕获撞击真实物质原子的暗物质粒子。”
然而，这一努力是一项艰巨的任务，因为即使数以百万计的暗物质粒子随时可能飞过地球，它们也很少与普通物质相互作用，留下很少的存在痕迹。
伊利诺伊州费米实验室的粒子物理学家丹·鲍尔 (Dan Bauer) 表示：“从这些直接检测实验中我们已经知道，它们在合理大小的目标质量中以每年不到 1 次的速度相互作用。”
世界上最大的原子加速器鲍尔告诉《生命科学》杂志，大型强子对撞机（LHC）也曾搜寻过 WIMP，但迄今为止未能找到它们，这排除了低质量 WIMP 的存在。鲍尔说，如果 AMS 的发现确实是由暗物质产生的，它们将缩小这些粒子存在的质量范围。
地下实验室
为了在更高质量范围内找到难以捉摸的 WIMPS，研究人员正在开展菲奥鲁奇告诉《生活科学》杂志，地壳保护实验免受宇宙射线的影响，而宇宙射线可能会淹没弱相互作用粒子相互作用的证据。
一些实验正在以这种方式寻找 WIMP，包括南达科他州 Homestake 矿的 LUX、意大利格兰萨索的 Xenon100 以及明尼苏达州 Soudan 地下矿的低温暗物质搜索 (CDMS)。
这些实验大多数使用氙或锗等重液体，当暗物质粒子与液体中的原子碰撞时，它们会发光。例如，在 LUX 实验中，WIMP 粒子像台球一样撞击氙原子核，导致两者的运动发生一些改变。通过测量氙原子的反冲力，科学家们可以确定是否是弱相互作用粒子造成的。
菲奥鲁奇说，物理学家可以将 WIMP 相互作用产生的光发射与其他粒子的特征（例如伽马射线或中子）区分开来。
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