科学家宣布捕捉到了首个可能属于暗物质的信号,但要作出确定探测,证据仍然不足。根据标准宇宙学模型,恒星、行星和人类等重子物质占宇宙的15%,而由于不与光发生相互作用而不可见的暗物质占85%。暗物质已经被寻找了大约100年,其存在得到了它对星系产生的引力效应的支持。
LUX-ZEPLIN (LZ) 实验在美国南达科他州 Sanford 地下研究设施地下约1500米处的一个储罐中进行,储罐内含有10吨超纯液态氙。研究人员在这一受到宇宙射线保护的装置中,通过光闪烁寻找罕见的相互作用。
由 Bristol大学的 Sam Eriksen 领衔的团队于9月1日在日本举行的2026 TeV 粒子天体物理学会议上报告了一种微弱的 UV 光信号,称其可能由尚未被证明存在、且质量大于可见物质的 WIMP 产生。尽管该信号与已知背景不相似,但目前只观测到了一次事件;它源于背景的可能性约为200分之一。在提交给 Physical Review Letters 的研究中,Alvine Kamaha 表示应当保持谨慎。研究人员将继续监测类似事件;预计到2028年,LZ 的数据中最多会出现几个信号。
为何重要
这一结果提出了一种可能性:对暗物质的研究不仅可以依据其对星系产生的引力效应,还可以通过粒子相互作用进行。因此,这一进展受到致力于研究构成宇宙大部分的不可见成分究竟是什么、尤其是检验 WIMP 假设的研究人员关注。不过,现有数据不足以证明观测到的事件确实由暗物质引起;其源于背景的可能性尚未被完全排除。悬而未决的问题是,类似信号是否会再次出现,以及这些信号是否会与同一种物理解释相符。LZ 在2028年之前收集的数据,将对评估这次单一观测能否达到证据标准具有重要意义。