您当前的位置:首页 > 企业 > 资讯

4600尺深的地下探测设备 有望揭开宇宙中暗物质的神秘面纱

2018-08-17 10:25:05 来源: 前瞻网 作者:
摘要:
DarkSide探测器显示了基于氩的技术发现暗物质痕迹的潜力。总体来说,这是寻找这个难以捉摸的实体最有希望的努力之一。
双相氩法是探测暗物质理论粒子即大

4

DarkSide探测器显示了基于氩的技术发现暗物质痕迹的潜力。总体来说,这是寻找这个难以捉摸的实体最有希望的努力之一。

双相氩法是探测暗物质理论粒子即大质量弱相互作用粒子(WIMPs)的技术之一。

该技术假设WIMPs在与普通物质粒子碰撞时可以被地表下的设备探测到,设备位于地表下目的是为了消除宇宙射线引起的背景噪声。

在这方面,Darkside项目是旨在直接探测非重离子物质的最复杂的大规模项目,目前正在意大利格兰萨索国家实验室(Gran Sasso National Laboratory)建造一系列基于氩的探测器。

第一个探测器“Darkside-50号”(DS-50)被埋在4600英尺深的山体底下,正如它的名字所示,它含有50公斤纯液态氩,这些液态氩保存在一个大桶中,技术上称为时间投影电离室(TPC)。

为了抑制任何残留的辐射,在Darkside-50中的氩也是受到双重屏蔽,保存在一个含有30吨闪烁液的球体内,再放入装有1000吨纯净水的容器中。

科学家们探测到闪光时,他们就会知道手头上是否有什么东西,这表明氩原子的原子核被粒子击中了,希望那种粒子就是WIMPs,因为他们排除了任何其他可能与WIMPs混淆的信号,比如由中子撞击造成的信号。

DS-50的高灵敏度在于它区分“WIMPs信号”和其他普通粒子引起的信号的能力。

在某种程度上,暗物质实验也教会了物理学家什么不是暗物质:通过排除其他可以以暗物质无法衡量的粒子形式通过所引起的信号。参与该项目的国际科学家们认为,当捕捉到WIMPs的时候,他们自然就会知道那是WIMPs。

这种自信的一部分要归功于安德里亚·波卡(Andrea Pocar)和他的学生们,Pocar是马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校(University of Massachusetts at Amherst)的物理学助理教授。

UMass Amherst团队已经设计了一个网络,它是DarkSide -50探测器的关键组件,并且从项目2009年的开端中就扮演着关键角色。

“一切都有放射性,所以你必须知道这些信号在你的探测器中是什么样子的,以及它们是如何伪装成暗物质的。如果我们确实看到一件事情在悄然发生的话,那这在统计学上是非常重要的,我们不得不开始宣称这实际上是一个信号。”

今年早些时候,Pocar教授和他的团队在2月于加州大学洛杉矶分校举办的2018年暗物质研讨会上展示了他们的研究成果。

根据Pocar的说法,暗面探测器总体上显示出了探测物理学家称之为“高质量WIMPs”的“巨大潜力”,这种物质的质量据信是质子的100- 10000倍。然而,DS-50及其研究的特征则是寻找“低质量WIMPs”的能力,这种物质的质量只有质子的1到10倍。

“事实证明,我们比目前运行在一定质量范围内的任何实验都更加敏感,”Pocar继续说道。“几十年来的研究都在挑战极限,寻找质量大的东西,却一无所获,人们开始质疑也许他们找错了地方,所以我们来做这个其他几个实验都开始关注的实验。”

返回首页,查看更多 【免责声明】 凡本站未注明来源为京晨晚报网:http://huaxacaixun.com/的所有作品,均转载、编译或摘编自其它媒体,转载、编译或摘编的目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责。其他媒体、网站或个人转载使用时必须保留本站注明的文章来源,并自负法律责任。 如您不希望作品出现在本站,可联系我们要求撤下您的作品。联系邮箱:xinxifankuui@163.com
热门推荐
返回顶部