美媒: 新設備助力搜尋神秘暗物質粒子

參考消息網4月11日報道 美媒稱,正在與暗物質玩「躲貓貓」遊戲的科學家們已經進入了這場博弈的新階段。有史以來第一次,科學家正在對被稱為「軸子」的假想亞原子粒子最有可能的一些躲藏地點進行窺視。

據美國《科學新聞》雙周刊網站4月9日報道,軸子(即可能瀰漫在整個宇宙中的極輕的粒子)或許是構成暗物質的粒子。「軸子暗物質實驗」項目(ADMX)的科學家4月9日在美國《物理評論快報》周刊上說,迄今為止還沒有發現這些粒子的任何蛛絲馬跡。但這些研究人員現在已證明他們的設備具有足夠的靈敏度,可以開始真正的搜索了。

報道稱,作為構成宇宙中大部分物質的一種奇妙存在,暗物質對於解釋恆星在星系中的運動以及人類觀測到其他宇宙現象是必不可少的。科學家還不知道暗物質究竟是什麼,不過軸子是主要的候選答案之一。

以往對暗物質粒子的搜尋大多集中於被稱為「弱相互作用大質量粒子」(WIMP)的另一種候選粒子。但這些努力迄今沒有任何收穫。現在,人們的關注重點投向了此前不受重視的軸子。

軸子只會產生極其微弱的信號,因此捕捉這些微小粒子的證據絕非易事。但ADMX項目組成員、位於伊利諾伊州巴達維亞的費米實驗室物理學家阿倫·周(音)表示,設在華盛頓大學西雅圖分校的ADMX項目組將知難而上。以前的實驗對軸子進行過探尋,但靈敏度不足以獲得探測到這些粒子的好機會。

ADMX項目採用的實際上是一台超靈敏的無線電接收設備,它被與外部無線電波源完全隔離,並被冷卻至接近絕對零度。科學家利用這台裝置搜尋正在強磁場中轉化成為無線電波的軸子。如果軸子真的存在,那麼預計它們會與來自磁場的光子發生相互作用。在此過程中,它們會產生無線電波,其波長則取決於目前尚不為人知的軸子的質量。就像轉動收音機的調諧旋鈕尋找播放經典老歌的電台一樣,科學家們將逐漸改變搜尋的頻率,從而試圖對軸子的信號進行「監聽」。

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