网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

这是人类首次观测到暗物质吗?

0
分享至


来源:中国科学报

记者:王方

虽然这只是一个数据点,却足以让物理学家大吃一惊。2023至2024年间的某个时段,一台装载10吨超纯液氙的探测器记录到一次不同寻常的高能闪光。这类信号可能是穿行于银河系的大质量暗物质粒子与原子核发生碰撞所产生的。


哈勃空间望远镜拍摄的图像展现了巨型星系团中心的暗物质分布。图片来源:NASA/JPL-Caltech/ESA/IAA

如果这一观测结果能得到更多数据的支持,或许意味着人们终于发现了暗物质。这种不可见的物质被认为维系着星系,防止其分裂。它同时也将证实,暗物质由质量远大于质子的粒子构成,即弱相互作用大质量粒子(WIMP)。该粒子早已被理论预言,但数十年来始终未被探测到。

美国南达科他州利德市桑福德地下研究设施的全球最大暗物质探测器LUX-ZEPLIN(LZ)的实验团队,于9月1日在日本山形县天童市举办的TeV粒子天体物理大会上宣布了上述结果,并在实验网站公布了预印本论文。

数十年来,理论学家一直假设暗物质的主要组分是WIMP。但无论是探测穿过地球的暗物质,还是借助瑞士日内瓦附近的大型强子对撞机(LHC)通过粒子对撞来制造暗物质,均一无所获。不少科研人员转而把目光投向其他候选粒子,如质量极轻的粒子。

LZ探测器于2021年底正式运行,是此前基于液氙直接探测暗物质的升级版。在这项研究中,LZ合作组成员、英国布里斯托大学的Samuel Eriksen和同事分析了2023年3月至2024年4月共计220天的观测数据。

他们重点研究高能粒子撞击氙核产生的罕见闪光,这种撞击会使后者高速反冲。Eriksen解释说:“以往这类探测大多聚焦低能区间,也就是沉积在氙核上的能量低于50千电子伏特的区域。而这次我们把探测上限拓展到270千电子伏特。”

LZ实验发言人、美国布朗大学的Richard Gaitskell介绍,为避免自身偏差,LZ合作组在每一轮数据分析中都会“添加”大量随机生成的事件,以模仿暗物质事件的特征。只有在处理完一批数据后,研究人员才会“去除”这些干扰,以查看是否存在真实的暗物质信号。

“去除干扰后,只剩下唯一一个事件。毫无疑问,这令人无比振奋。”Gaitskell说。

这个“超额”事件是一次反冲信号,在探测器中沉积了248千电子伏特的能量。LZ合作组估算,能造成这种反冲的暗物质粒子的质量至少相当于200吉电子伏特,可能在1000吉电子伏特左右(1吉电子伏特约等于一个质子的质量)。

“我们观测到的只是一个高能事件,并没有宣称这就是暗物质。”Eriksen表示。

LHC的ATLAS实验研究人员、英国曼彻斯特大学的Caterina Doglioni说:“有一点可以确定,这个事件非常引人注目。”

美国芝加哥大学的Juan Collar认为,LZ合作组已经有效排除了放射性本底的干扰。但他同时指出,放射性本底和WIMP假说这两种解释都存在同一个问题——除了高能反冲,二者理应同时带来大量低能反冲事件,而LZ并未观测到这类低能超额信号。

即便如此,Eriksen说,团队在判定这种现象无法用已知物理学解释后,决定对外公布结果。“这件事值得向学界公开。”Collar对此表示认同:“遇到这样一个数据点,如果不做必要的报告,那才是不合理的。”

ATLAS实验与LHC的另一个CMS实验,一直在搜寻具备WIMP特征的粒子,目前已排除大量主流WIMP理论模型。但Doglioni称,这些实验“依旧没有彻底否定WIMP的存在”。如果这一信号真实存在,那么LZ实验、中国锦屏地下实验室的PandaX实验,以及意大利格兰萨索国家实验室的XENONnT实验已经收集到的更多数据,应该能够证实这一点。

“但愿我们最终能够揭开暗物质的真面目。”美国加州大学欧文分校的Simona Murgia说。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
细思极恐!黄金走势几乎完美复刻2008年:金融危机要来了吗

细思极恐!黄金走势几乎完美复刻2008年:金融危机要来了吗

王嚾晓
2026-10-26 18:02:50
巴西ETF跌停

巴西ETF跌停

每日经济新闻
2026-10-26 17:03:28
2014年重庆女主持陈霞深夜遭歹徒挟持,她苦苦哀求:我伺候你饶我性命,交出密码与十几万存款,依旧没能躲过一劫

2014年重庆女主持陈霞深夜遭歹徒挟持,她苦苦哀求:我伺候你饶我性命,交出密码与十几万存款,依旧没能躲过一劫

磊子讲史
2026-10-26 18:51:39
俄媒预判:中国海军至多10年,最快7年,美军自己让出制海权

俄媒预判:中国海军至多10年,最快7年,美军自己让出制海权

杰丝聊古今
2026-10-27 00:55:40
熬过80岁,别管亲人亲不亲,死记这几句老话,晚年基本不遭罪

熬过80岁,别管亲人亲不亲,死记这几句老话,晚年基本不遭罪

枫红染山径
2026-10-24 11:45:36
荒唐!贵州商学院卤肉饭事件后续:承包方赶紧站队,网友炸锅!

荒唐!贵州商学院卤肉饭事件后续:承包方赶紧站队,网友炸锅!

观察鉴娱
2026-10-26 09:57:08
为什么欧盟会为一家德企向中国低头妥协

为什么欧盟会为一家德企向中国低头妥协

风铃草语
2026-10-26 07:21:12
华盛顿清算枪口已上膛!特朗普为何死保马斯克,保的是什么?

华盛顿清算枪口已上膛!特朗普为何死保马斯克,保的是什么?

慕名而来只为你
2026-10-27 01:37:00
1988年援藏干部叛逃者周述武临终遗言,死后务必将骨灰送回故乡

1988年援藏干部叛逃者周述武临终遗言,死后务必将骨灰送回故乡

舆图看世界
2026-10-01 09:30:11
以色列发动空袭

以色列发动空袭

陆弃
2026-10-26 11:17:48
确认不打了!广东第一中锋去向曝光,力保亚帅躺进总决赛!

确认不打了!广东第一中锋去向曝光,力保亚帅躺进总决赛!

绯雨儿
2026-10-26 10:09:10
1年卖出 32 亿!这个中国最“土”的饮料,打败可口可乐还要多久?

1年卖出 32 亿!这个中国最“土”的饮料,打败可口可乐还要多久?

铭记历史呀
2026-10-27 01:13:00
特朗普为何痴迷帮俄?撕掉最后一块遮羞布

特朗普为何痴迷帮俄?撕掉最后一块遮羞布

维美丽心甜
2026-10-26 19:30:11
华为Mate 90销量爆了!18天激活52.8万台,荣耀、小米差距出来了

华为Mate 90销量爆了!18天激活52.8万台,荣耀、小米差距出来了

小8说科技
2026-10-26 01:10:33
印度第一位女总理英迪拉,当年一声令下"阉"了将近四百万男人,到了66岁那年,迎来了无比凄惨的结局

印度第一位女总理英迪拉,当年一声令下"阉"了将近四百万男人,到了66岁那年,迎来了无比凄惨的结局

磊子讲史
2026-08-24 18:55:46
沪粤踩场太暖!弗格与上海全队拥抱,双方国手畅谈,偰李永炜团宠

沪粤踩场太暖!弗格与上海全队拥抱,双方国手畅谈,偰李永炜团宠

篮球资讯达人
2026-10-26 13:45:12
43岁王鸥现状:独自带娃无戏可拍,走进直播间卖口红,一句"最怕弹幕说没戏拍"让评论区吵翻

43岁王鸥现状:独自带娃无戏可拍,走进直播间卖口红,一句"最怕弹幕说没戏拍"让评论区吵翻

迪迪的娱乐故事
2026-10-24 15:18:35
中国刚收紧盾构机出口,印度就宣布:“我们也能造了”

中国刚收紧盾构机出口,印度就宣布:“我们也能造了”

陈腕特色体育解说
2026-10-25 20:40:44
微信上这样回复你的人,其实是看不起你,不要犯傻了

微信上这样回复你的人,其实是看不起你,不要犯傻了

十指说情
2026-10-08 09:08:08
2027年将会是中华人民共和国全党、全军、全国各族人民重要的一年

2027年将会是中华人民共和国全党、全军、全国各族人民重要的一年

铁锤侃侃而谈
2026-09-12 00:54:59
2026-10-27 04:23:00
科技导报 incentive-icons
科技导报
中国科协学术会刊
5594文章数 8387关注度
往期回顾 全部

头条要闻

外媒称"中印边境发生冲突印度指责中国军队" 中方回应

头条要闻

外媒称"中印边境发生冲突印度指责中国军队" 中方回应

体育要闻

13年后重回诺坎普,穆里尼奥又滑跪了

娱乐要闻

胡歌杨幂刘诗诗袁弘陈龙结伴去埃及

财经要闻

卢锋:全球失衡背后 大国博弈与多边治理

科技要闻

苹果发iPad mini 8:5499元起售 配A20 Pro

汽车要闻

云辇-M上车 第二代海豹07让驾驶者也能爱上的家用车

态度原创

家居
手机
旅游
本地
公开课

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

手机要闻

REDMI K100今晚发布!卢伟冰放话:又是一款同档无敌的产品

旅游要闻

这个塞尔维亚小哥 为何反复来中共一大纪念馆?

本地新闻

这么近,那么美,周末赴贺州丨大湾区后花园

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版