科技日報記者 劉霞
弱相互作用大質(zhì)量粒子（WIMP）被認為是暗物質(zhì)主要候選粒子之一。26日，世界上最靈敏暗物質(zhì)探測器LUX-ZEPLIN（LZ）的觀測結(jié)果公布。結(jié)果顯示，沒有證據(jù)表明WIMP的質(zhì)量超過9GeV/c2（千兆電子伏特/光速平方）。相比之下，質(zhì)子的質(zhì)量略低于1GeV/c2。最新試驗依然沒有發(fā)現(xiàn)WIMP的任何跡象，但對其質(zhì)量限制的精確度提高了5倍。
暨南大學理工學院楊嶠立教授對科技日報記者說：“最新研究探索了比以往任何時候都更弱的暗物質(zhì)相互作用，大大縮小了WIMP參數(shù)空間的范圍，有助研究人員排除或者傾向一些潛在WIMP暗物質(zhì)模型?！?/p>
暗物質(zhì)不發(fā)射、反射或吸收光，使用天文望遠鏡和電磁學手段觀測都無法捕捉到，估計其占宇宙總質(zhì)量的85%。LZ則由美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室領導，其基本原理是，利用7噸液氙與WIMP等暗物質(zhì)候選粒子之間的相互作用，來尋找暗物質(zhì)。
為避免來自太陽和宇宙輻射的干擾，LZ位于地下1.5公里深處的桑福德地下研究設施內(nèi)。為減少日常輻射，LZ由數(shù)千個超清潔且低輻射的光電倍增器組成。整個探測器的結(jié)構類似洋蔥，每一層要么阻擋外部輻射，要么跟蹤粒子之間相互作用，以排除虛假信號。團隊也借助新分析技術，排除了最容易引起誤差的氡與暗物質(zhì)候選粒子之間的相互作用。
團隊分析了280天的數(shù)據(jù)，得出了最新結(jié)論。他們計劃在2028年實驗結(jié)束前收集1000天的數(shù)據(jù)，并使用最新數(shù)據(jù)研究其他罕見的物理過程，如氙原子的衰變、無中微子雙β衰變、來自太陽的硼-8中微子，以及粒子物理學標準模型之外的其他過程。
