丹佛 - 物理学家在美国物理社会的一次会议上报道,旨在捕捉深层地下颗粒的超速晶体提出了三个潜在的检测。
研究人员没有足够的证据表明他们发现了暗物质颗粒,但是这一发现是罕见的线索,这是令人沮丧的追求,以了解宇宙最难以捉摸的物质。
宣布这一消息的麻省理工学院物理学家凯文·麦卡锡(Kevin McCarthy)说:“我们不认为这一结果会提高到发现的水平。” “但是它确实要求进一步调查。”
自1930年代以来,暗物质一直困扰了科学家。星系的星星,气体和尘埃无法解释其所有质量,因此天文学家认为某种不吸收或发光的难以捉摸的物质必须超过5至1的普通物质。由于天文学家实际上看不到暗物质,他们不知道它是什么。
理论物理学家已经对可能构成暗物质的颗粒提出了一些想法,其中包括一种称为弱相互作用的巨大粒子或wimp。希望是,即使暗物质并不经常与常规物质相互作用,wimps偶尔可能会这样做。
新报告的检测的实验旨在拾起w im的信号,因为地球穿过银河系的暗物质海。低温暗物质搜索由冷却至绝对零的硅和锗晶体网络组成。它位于明尼苏达州的Soudan地下实验室中,这是一个以前的铁矿,在地面以下700米以上。
如果存在wimps,则应非常有时会碰到硅或锗原子的核,从而导致能量释放和晶体中可检测的振动。实验上方的数百米的地球阻止了其他颗粒,例如质子和中子,无法到达晶体并触发假阳性。
麦卡锡报道说,在2007年7月至2008年9月之间,该实验的11个硅晶探测器中有两个拾取了三个信号,该信号与WIMP相互作用预期的信号一致。如果信号是由wimp引起的,麦卡锡估计的暗物质粒子将重约10倍的质子质量,远低于许多理论估计。结果也出现在4月15日在线发布的arxiv.org的论文中。
虽然晶体的地下设置可提供大量的屏蔽,但一些非wimp颗粒(例如晶体表面上的电子)可能会蒙蔽结果。 CDMS的研究人员说,从非垃圾来源出现三个事件极不可能。
但是,潜在的wimps释放的能量是探测器敏感性的下限,布朗大学物理学家理查德·盖特斯凯尔(Richard Gaitskell)警告,使错误的w弱检测更有可能。他还担心,拿起信号的两个晶体可能比其他晶体更容易受到误报的影响。
MIT的CDMS物理学家Enectali Figueroa-Feliciano与Gaitskell相连,以保持对新数据的谨慎。 2009年,CDMS发表了一篇论文,该论文报道了其锗探测器抓住了两个潜在的wimp,但进一步的分析表明它们是表面电子。他说:“这是一项非常艰难的生意。” “你不能开始上下跳跃。”
如果探测器拿起10或12个imp迹,而不仅仅是3个,他会更有说服力。即使那样,确定的检测仍需要全世界的多个实验才能收敛于暗物质粒子的相同特征。
世界各地的许多其他实验也是如此。在意大利,一个名为“达马”(Dama)的一位是暗物质的简短,对暗物质检测提出了大胆的主张,这些声明引起了许多科学家的怀疑。其他实验声称在与最新的CDMS计算类似的质量上找到信号,但尚未明确地说它们已经观察到了wimps。
密歇根大学理论上的天体物理学家凯瑟琳·弗雷斯(Katherine Freese)说:“我比我应该更加兴奋,但我无能为力。 “多次实验在同一质量上看到东西非常令人兴奋。”
困难是每个实验都使用不同的检测技术,并具有自己的协议来区分wimps和背景噪声,因此很难比较结果。
“这是有争议的时期,”麦卡锡说。 “每个人都将探测器推向极限。”
至于CDM,发现这些信号的硅检测器不再收集数据。研究人员最近用超敏感锗探测器升级了Soudan设施。在接下来的几年中,锗探测器将移至安大略省萨德伯里的一个新的,更深的地下房屋,在地面以下约2公里处。