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實驗室在地下1.5公里 世界最大暗物質探測器現況

世界上最大、最靈敏的暗物質探測器,誕生了。

目前已成功運行,並驗證有效。

它叫做LUX-ZEPLIN (LZ),旨在解決宇宙的最大謎團之一——

找到暗物質存在的直接證據。

暗物質,是一種不發射或吸收光線or任何形式的輻射,卻占宇宙85%質量的物質。

如今,經過1000多天的靈敏度測試,這個地下近1.5公里的大裝置,終於開始運行。

世界最大暗物質探測器

取名為LUX-ZEPLIN,實則源於此前兩個暗物質探測實驗的合併。

——LUX(Large Underground Xenon)和ZEPLIN(ZonEd Proportional scintillation in LIquid Noble gases)。

為了避免來自太陽和宇宙輻射的干擾,這個探測器位於美國南達科他州根據礦井改造的地下實驗室內,裏面進行着十多個實驗,包括中微子的性質、地熱能、粒子物理實驗等。

而暗物質實驗,簡單來說,就是利用7噸活性液體氙與暗物質之間的相互作用,來尋找暗物質。

據工程師介紹,選擇氙氣的原因之一,是它的液體密度非常高,每升大約三公斤,比鋁還要密集。

暗物質探測器有很多層,從中心開始有一大桶液態氙氣。

旁邊有多個光電倍增管,以檢測可能顯示暗物質存在的光信號。科學家希望,當暗物質撞擊氙核時,可以產生一點閃光。

並將溫度保持在零下100攝氏度。

除此之外,探測器還需由放射性極其純淨的必需材料構成。

為此相關負責人指出,團隊分析了1200多種材料,其中選擇了最純的材料來構建LZ,並表徵來自自然宇宙輻射的殘餘噪聲。

如今這個裝置終於建成。去年12月底試運營期間,收集到了60個「實時數據」,雖然這個結果沒有證據表明是暗物質信號,但能表明探測器的各個方面運轉良好。

目前LZ正在尋找名為WIMPs的粒子,它是暗物質最有希望的候選者,並且還為其設定了新的探測限制。

250名科學家和工程師組成

本次實驗由美國、英國、葡萄牙和韓國等35個機構的250名科學家和工程師組成。

倫敦大學物理與天文學院暗物質研究小組負責人Chamkaur Ghag表示:

揭示暗物質的本質是科學界最優先考慮的事情之一。

在LZ項目中,我們為靈敏度設定了新的世界極限,並進入了完全未被探索的領域,尋找宇宙丟失的質量。

責任編輯: 劉詩雨  來源:量子位 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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