美國科學家宣布最近一次地底探尋找暗物質失敗:我們知道它肯定存在

科學家宣布地底探尋找暗物質失敗:我們知道它肯定存在

據國外媒體報導,在最近一次尋找暗物質的努力中,科學家最終一無所獲。儘管肉眼無法看到,但暗物質卻構成了超過五分之四的宇宙物質,塑造了包括銀河系在內的眾多星系的形態。三年來,有一群科學家一直在南達科他州萊德市地下1.6公里處尋找暗物質存在的證據。在近日於英格蘭舉行的暗物質會議上,他們宣布依然沒能發現要尋找的目標。儘管該項目已經花費了1000萬美元建造了一個技術上符合要求的高靈敏度探測器。

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宇宙中充滿了暗物質和暗能量,如果揭開這兩者之謎,我們將發現更多的宇宙奧秘

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LUX探測器採用白色聚四氟乙烯,能夠在更大程度上收集光信號。光電倍增管將記錄光信號。此外,LUX探測器還採用7萬加侖(約合27萬升)水,進一步保護探測器抵禦背景輻射。

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LUX探測器位於美國南達科他州一座廢棄金礦地下4580英尺(約合1400米)

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負責探測光子信號的光電倍增管,安裝在LUX暗物質探測器的頂部和底部。它們將記錄暗物質粒子與氙原子核的撞擊位置和強度

“在某種程度上,我們很自豪它運行得如此良好,而對於沒有發現想要的結果,我們也感到很失望,”項目的科學發言人之一、加州大學柏克萊分校的物理學家丹尼爾·麥金西說道。

大型地下氙氣(Large Underground Xenon,LUX)暗物質探測器項目是世界上尋找暗物質的三大項目之一,另外兩個分別是國際太空站的阿爾法磁譜儀和歐洲的大型強子對撞機。該探測器位於一個廢棄的金礦之內,厚度近1500米的地層能屏蔽背景輻射的干擾。科學家設置了一個裝滿液氙的大桶,如果有大質量弱相互作用粒子(WIMP)撞擊到液氙,就可能發出特殊的光束。

不過,科學家依然沒有實質性的收穫。紐約大學宇宙和粒子物理學中心主任尼爾·韋納表示,這一結果可能會促使科學家思考尋找暗物質的新途徑,儘管大質量弱相互作用粒子依然是可能性最高的選擇。韋納並未參與此項研究。

科學家已經開始升級南達科他州的這個實驗場所,以放置一台耗資5000萬美元,更大、更高科技含量的LUX升級版,稱為“LZ”。據LUX項目另一位科學發言人、布朗大學的理查德·蓋茨克爾稱,LZ的靈敏度將達到LUX的70倍,預計在2020年開始運行。

即使是用LZ,發現暗物質也並不容易。蓋茨克爾稱,暗物質無處不在,每一秒鐘都有數以億計的暗物質粒子穿過地球。問題在於,這些粒子非常微弱,它們穿過地球就好像不存在一樣。

過去28年,蓋茨克爾一直在搜尋暗物質粒子。 “宇宙物質有超過80%是由暗物質形式構成的。你和我就像漂浮物,而暗物質才是海洋,”蓋茨克爾說,“這就是我們沒有放棄的原因。我們必須了解暗物質由什麼構成。”

暗物質是否可能並不存在,科學家只是在白做工呢? “它肯定存在,我們知道暗物質是存在的,”丹尼爾·麥金西說道。因為暗物質塑造了我們今天看到的星系形態,並使光線在星系團周圍發生彎折。尼爾·韋納說:“很難知道我們什麼時候會發現暗物質,因為我們不知道它到底是什麼。當然,這也正是這項研究如此重要的原因。”

出處:新浪科技

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