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检测到暗物质的最清楚的迹象

点击量:   时间:2018-01-14 13:08:01

作者:Anil Ananthaswamy 2010年2月12日更新:结果现已发表在Science(DOI:10.1126 / science.11​​86112)上在明尼苏达州北部一个废弃的铁矿深处,物理学家们可能已经发现了暗物质的最清晰的信号,暗物质被认为构成了宇宙质量的90%低温暗物质搜索(CDMS)合作宣布其实验已经看到了可能是暗物质的诱人瞥见 CDMS-II实验在Soudan矿区的地下运行了近四分之三公里它正在寻找所谓的弱相互作用的大质量粒子(WIMP),它们被认为构成暗物质该实验包括五堆探测器每个叠层包含六个超纯的锗或硅晶体,温度为40毫开尔文,触摸高于绝对零度这些设计用于通过观察粒子撞击锗或硅核时释放的能量来检测暗物质粒子问题是许多其他粒子 - 包括宇宙射线和周围岩石放射性发射的粒子 - 可以在探测器中产生看起来像暗物质的信号因此,该实验经过精心设计,以保护晶体免受背景“噪音”的影响这个想法是,当探测器长时间工作而没有看到任何背景粒子时,如果它确实看到某些东西,它最有可能是暗物质粒子当CDMS-II团队查看他们最新运行的分析 - 在考虑了所有可能的背景粒子和堆叠中的任何有缺陷的探测器之后 - 他们感到惊讶他们的统计模型预测他们会在2007年至2008年期间看到0.8次事件,但他们看到了两次该团队没有声称发现暗物质,因为结果没有统计学意义只有1/4的可能性仅仅是由于背景噪音的波动如果实验看到超过预期背景的五个事件,那么检测到暗物质的声明会更加强烈尽管如此,该团队不能否认这两起事件是由于暗物质造成的这两个事件的特征与WIMP预期的特征一致(PDF) CDMS-II团队计划在未来几个月内完善其数据分析此外,他们已经开始在矿井中建造新的探测器,其灵敏度将是现有设备的三倍这些“SuperCDMS”探测器预计将在明年年中到位尽管有所保留,但有一种明显的感觉,即无可争议的暗物质探测即将来临像PAMELA这样的太空望远镜已经看到了可能来自我们银河系中暗物质湮灭的粒子通过称为ATIC的基于气球的实验已经进行了类似的观察不久,大型强子对撞机将开始粉碎质子,以期创造暗物质英国谢菲尔德大学的Dan Tovey在大型强子对撞机的ATLAS探测器上工作,他表示虽然CDMS结果没有统计学意义,但它们必然会在大型强子对撞机上引起兴奋 “我确信人们会非常感兴趣地看待[这些结果],”他说他指出,即使像CDMS这样的直接检测实验发现暗物质的证据,LHC也必须创建它们才能让我们理解基础物理学例如,超对称理论预测了一种暗物质,它将成为大型强子对撞机搜索的目标 “所有这一切的真正令人兴奋的方面是,如果你在直接检测暗物质实验中看到一个信号,并在大型强子对撞机中看到超对称信号,你可以比较这两个观察结果并调查它们是否相互兼容,”托维更多关于这些主题: