暗物質(zhì)探測數(shù)據(jù)分析指向太陽軸子

據(jù)美國《科學(xué)》雜志網(wǎng)站17日報道，旨在搜尋暗物質(zhì)蹤跡的XENON合作組今天在一個在線研討會上報告，他們對XENON1T暗物質(zhì)探測器此前收集的數(shù)據(jù)開展分析，發(fā)現(xiàn)了幾十個奇特的事件，分析發(fā)現(xiàn)這些信號最有可能是太陽發(fā)出的“軸子”的“蛛絲馬跡”，盡管此結(jié)論不足以宣稱為一項(xiàng)“發(fā)現(xiàn)”，但仍值得重視。

　　據(jù)信暗物質(zhì)占據(jù)宇宙85%的質(zhì)量，雖然它不發(fā)光，也不吸收光，但對恒星和星系的引力影響為其提供了強(qiáng)有力的間接證據(jù)。自2006年以來，XENON團(tuán)隊(duì)就在意大利格蘭薩索國家實(shí)驗(yàn)室建造了一系列探測器搜尋暗物質(zhì)。科學(xué)家曾假設(shè)暗物質(zhì)粒子為“弱相互作用重粒子（WIMP）”，但一直未曾獲得令人信服的證據(jù)。但探測器可以分辨出質(zhì)量較輕的粒子，這些粒子會與探測器內(nèi)液態(tài)氙原子中的電子碰撞并彈開。

　　最新的XENON1T探測器從2016年下半年一直運(yùn)行到2018年。芝加哥大學(xué)物理學(xué)家埃文·肖克利在研討會上說，他們在特定能量區(qū)域內(nèi)看到了285個此類電子反沖事件——此前預(yù)測僅有232個。多出的53個事件的置信度為3.5個西格瑪，雖然不足宣稱為一項(xiàng)“發(fā)現(xiàn)”（置信度需達(dá)5西格瑪），但足以引起人們的注意。

　　研究人員稱，詳細(xì)分析表明，最新事件背后的“幕后黑手”可能是被稱為“軸子”的一種假想粒子?？茖W(xué)家為解決強(qiáng)核力理論中的問題而提出軸子，它也被認(rèn)為是一種暗物質(zhì)候選粒子。研究指出，為解釋XENON1T中的信號，這些軸子必須重達(dá)幾千電子伏特，這么重的軸子無法解釋暗物質(zhì)，但可能來自太陽內(nèi)部的核相互作用。

　　肖克利表示，多余事件也可能由磁性比粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)理論預(yù)測的更強(qiáng)的中微子產(chǎn)生。此外，信號也可能來自探測器內(nèi)的氚污染。氚是氫的放射性同位素，會通過“吐出”電子發(fā)生衰變，產(chǎn)生“噪音”。

　　科學(xué)家或許很快就可以揭示真相！XENON合作組正在調(diào)試更大的探測器XENONnT；其他團(tuán)隊(duì)正在使用同樣大小的液態(tài)氙探測器開展研究。如果這些探測器也看到了某些事件，那么會大大提高發(fā)現(xiàn)新粒子的可能性。（記者劉霞）

　　轉(zhuǎn)自：科技日報

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