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实验室在地下1.5公里 世界最大暗物质探测器现况
www.creaders.net | 2022-07-11 13:23:45  量子位 | 0条评论 | 查看/发表评论
 

实验室在地下1.5公里 世界最大暗物质探测器现况

世界上最大、最灵敏的暗物质探测器,诞生了。

目前已成功运行,并验证有效。

它叫做LUX-ZEPLIN (LZ),旨在解决宇宙的最大谜团之一——

找到暗物质存在的直接证据。

暗物质,是一种不发射或吸收光线or任何形式的辐射,却占宇宙85%质量的物质。

如今,经过1000多天的灵敏度测试,这个地下近1.5公里的大装置,终于开始运行。

世界最大暗物质探测器

取名为LUX-ZEPLIN,实则源于此前两个暗物质探测实验的合并。

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

为了避免来自太阳和宇宙辐射的干扰,这个探测器位于美国南达科他州根据矿井改造的地下实验室内,里面进行着十多个实验,包括中微子的性质、地热能、粒子物理实验等。

实验室在地下1.5公里 世界最大暗物质探测器现况

而暗物质实验,简单来说,就是利用7吨活性液体氙与暗物质之间的相互作用,来寻找暗物质。

据工程师介绍,选择氙气的原因之一,是它的液体密度非常高,每升大约三公斤,比铝还要密集。

暗物质探测器有很多层,从中心开始有一大桶液态氙气。

旁边有多个光电倍增管,以检测可能显示暗物质存在的光信号。科学家希望,当暗物质撞击氙核时,可以产生一点闪光。

并将温度保持在零下100摄氏度。

除此之外,探测器还需由放射性极其纯净的必需材料构成。

实验室在地下1.5公里 世界最大暗物质探测器现况

为此相关负责人指出,团队分析了1200多种材料,其中选择了最纯的材料来构建LZ,并表征来自自然宇宙辐射的残余噪声。

如今这个装置终于建成。去年12月底试运营期间,收集到了60个“实时数据”,虽然这个结果没有证据表明是暗物质信号,但能表明探测器的各个方面运转良好。

实验室在地下1.5公里 世界最大暗物质探测器现况

目前LZ正在寻找名为WIMPs的粒子,它是暗物质最有希望的候选者,并且还为其设定了新的探测限制。

250名科学家和工程师组成

实验室在地下1.5公里 世界最大暗物质探测器现况

本次实验由美国、英国、葡萄牙和韩国等35个机构的250名科学家和工程师组成。

伦敦大学物理与天文学院暗物质研究小组负责人Chamkaur Ghag表示:

揭示暗物质的本质是科学界最优先考虑的事情之一。

在LZ项目中,我们为灵敏度设定了新的世界极限,并进入了完全未被探索的领域,寻找宇宙丢失的质量。

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