世界最大暗物質(zhì)探測(cè)器首個(gè)結(jié)果出爐：研究團(tuán)隊(duì)達(dá)250人，實(shí)驗(yàn)室在地下1.5公里

據(jù)《科學(xué)》報(bào)道，世界上最大的暗物質(zhì)探測(cè)器發(fā)布了首個(gè)結(jié)果。該探測(cè)器LUX-ZEPLIN（LZ）位于美國(guó)南達(dá)科他州，測(cè)試結(jié)果顯示，雖然并未發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)撞擊原子核的閃光，但證明了LZ實(shí)驗(yàn)收集的數(shù)據(jù)非常干凈，是迄今為止最靈敏的暗物質(zhì)探測(cè)器。研究人員正準(zhǔn)備啟動(dòng)它，并開(kāi)始認(rèn)真尋找暗物質(zhì)。

位于南達(dá)科他州桑福德地下研究設(shè)施的LUX-ZEPLIN暗物質(zhì)探測(cè)器是有史以來(lái)最敏感的。圖片來(lái)源：Matthew Kapust/桑福德地下研究機(jī)構(gòu)

LZ由一個(gè)巨大的鈦罐組成，里面裝滿了10噸極純的液態(tài)氙。來(lái)自罐外的粒子撞擊氙原子時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一束光，并由罐周圍的一系列探測(cè)器測(cè)量，隨后儀器可以分析光的特性，以確定是什么類型的粒子造成了這種現(xiàn)象。為了保護(hù)氙免受并非來(lái)自暗物質(zhì)的粒子和輻射影響，鈦罐被設(shè)置在一個(gè)純凈水箱內(nèi)，整個(gè)水箱被埋在地下一公里多的古老金礦中。

“LZ的中心是地球上最純凈的地方，也許也是太陽(yáng)系中最純凈的地方。LZ團(tuán)隊(duì)成員、倫敦大學(xué)學(xué)院的Chamkaur Ghag表示，在這個(gè)星球上沒(méi)有其他空間是沒(méi)有輻射和塵埃的。

幾十年來(lái)尋找暗物質(zhì)粒子的努力一直都沒(méi)有成功，因此研究人員開(kāi)始著手制造越來(lái)越靈敏的探測(cè)器。今年4月結(jié)束的為期3.5個(gè)月的測(cè)試表明，LZ是迄今為止最敏感的探測(cè)器。

“我們已經(jīng)收集了幾個(gè)月的數(shù)據(jù)，當(dāng)查看這些數(shù)據(jù)時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)這已經(jīng)是世界上最好的了?！盙hag打了個(gè)比方，“這就像是你制造了一輛新車并在街區(qū)里轉(zhuǎn)了一圈，當(dāng)你快速行駛時(shí)，就打破了世界陸地最高速度的記錄?！?/p>

然而，無(wú)論靈敏度如何，3個(gè)月的時(shí)間都不足以真正找到暗物質(zhì)。Ghag認(rèn)為，即使在這段時(shí)間內(nèi)確實(shí)有一些暗物質(zhì)通過(guò)探測(cè)器，目前也沒(méi)有足夠的數(shù)據(jù)來(lái)確定它是什么。

“這是一件非同尋常的事，就目前而言，我們可以說(shuō)是世界上最擅長(zhǎng)一無(wú)所獲的人。但幾年后，我們完全可能會(huì)發(fā)現(xiàn)新的物理前景?！盙hag說(shuō)。