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美媒:新设备助力搜寻神秘暗物质粒子

2018-04-11 15:14:28 来源:参考消息网 责任编辑:王天僚

核心提示:作为构成宇宙中大部分物质的一种奇妙存在,暗物质对于解释恒星在星系中的运动以及人类观测到其他宇宙现象是必不可少的。科学家还不知道暗物质究竟是什么,不过轴子是主要的候选答案之一。

参考消息网4月11日报道 美媒称,正在与暗物质玩“躲猫猫”游戏的科学家们已经进入了这场博弈的新阶段。有史以来第一次,科学家正在对被称为“轴子”的假想亚原子粒子最有可能的一些躲藏地点进行窥视。

据美国《科学新闻》双周刊网站4月9日报道,轴子(即可能弥漫在整个宇宙中的极轻的粒子)或许是构成暗物质的粒子。“轴子暗物质实验”项目(ADMX)的科学家4月9日在美国《物理评论快报》周刊上说,迄今为止还没有发现这些粒子的任何蛛丝马迹。但这些研究人员现在已证明他们的设备具有足够的灵敏度,可以开始真正的搜索了。

报道称,作为构成宇宙中大部分物质的一种奇妙存在,暗物质对于解释恒星在星系中的运动以及人类观测到其他宇宙现象是必不可少的。科学家还不知道暗物质究竟是什么,不过轴子是主要的候选答案之一。

以往对暗物质粒子的搜寻大多集中于被称为“弱相互作用大质量粒子”(WIMP)的另一种候选粒子。但这些努力迄今没有任何收获。现在,人们的关注重点投向了此前不受重视的轴子。

轴子只会产生极其微弱的信号,因此捕捉这些微小粒子的证据绝非易事。但ADMX项目组成员、位于伊利诺伊州巴达维亚的费米实验室物理学家阿伦·周(音)表示,设在华盛顿大学西雅图分校的ADMX项目组将知难而上。以前的实验对轴子进行过探寻,但灵敏度不足以获得探测到这些粒子的好机会。

ADMX项目采用的实际上是一台超灵敏的无线电接收设备,它被与外部无线电波源完全隔离,并被冷却至接近绝对零度。科学家利用这台装置搜寻正在强磁场中转化成为无线电波的轴子。如果轴子真的存在,那么预计它们会与来自磁场的光子发生相互作用。在此过程中,它们会产生无线电波,其波长则取决于目前尚不为人知的轴子的质量。就像转动收音机的调谐旋钮寻找播放经典老歌的电台一样,科学家们将逐渐改变搜寻的频率,从而试图对轴子的信号进行“监听”。

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