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科学家可能已经发现了暗物质的第一个直接证据
通过 LUX-ZEPLIN 实验，科学家们可能已经发现了暗物质的第一个直接证据，即 WIMP 粒子与普通物质之间罕见的相互作用。
来源:Space.com: NASA，太空探索和天文新闻科学家报告说，他们可能已经发现了暗物质的第一个直接证据，这可能是一项突破性的发现。潜在的检测来自 LUX-ZEPLIN 实验，其形式是弱相互作用大质量粒子 (WIMP)（暗物质的主要假设粒子候选之一）与日常粒子之间的单一可疑相互作用。
暗物质一直是令科学家头疼的问题，因为尽管它占宇宙质量的 85%，但科学家们并不知道它到底是什么。暗物质不与电磁辐射或光相互作用，这意味着它不能由电子、质子和中子组成，这些粒子构成原子，构成恒星、行星、卫星、我们的身体以及我们日常看到的一切。
这刺激了对新型粒子的探索，超越了所谓的粒子物理标准模型的限制。到目前为止，这一搜索尚未取得令人沮丧的结果——但 LUX-ZEPLIN 实验可能终于瞥见了这一点。
LUZ-ZEPLIN 探测器由 10 吨超纯液氙组成，位于南达科他州桑福德地下研究设施 (SURF) 地下一英里处，对数据的分析显示，科学家无法用已知的正常物质背景信号来解释单粒子相互作用。
英国布里斯托大学的团队负责人 Sam Eriksen 在一份声明中表示：“这是一项我们在该数据集中未曾探索过的区域的详细研究，我们花费了数月的额外努力来了解背景事件的所有可能原因。” “我们非常了解我们的探测器和背景，即使是像我们发现的那样的一个突出事件也很重要。”
这告诉我们关于暗物质的什么信息？
如果该团队检测到的事件是由两个 WIMP 之间罕见的相互作用引起的，这将告诉科学家有关这些当前假设粒子的一些信息。
首先，信号表明 WIMP 的质量大约是质子质量的 200 倍。它还表明，WIMP 会与普通物质相互作用，其方式是以前对这些粒子进行最简单的建模时未曾预测到的。
当然，这些结果还不确定。这一潜在的探测在统计上并不足以证实实际探测到的是 WIMP 与日常物质粒子之间的相互作用。该事件仍有 0.5% 的可能性可以用已知的背景来解释。
随着 LUX-ZEPPLIN 继续收集暗物质科学中最大的数据集，该团队将确定该事件的重要性是否增加或是否减弱。
一个明确的积极因素是，WIMP/物质相互作用非常罕见，因此不需要进行多次这样的探测就可以确认 WIMP 暗物质的存在，从而解决宇宙中最神秘的物质实际上是由什么组成的难题。
“我们预计暗物质事件极其罕见，因此只有少数事件可以标志着首次检测到 WIMP 暗物质，”埃里克森说。
该团队的研究成果在 2026 年 TeV 粒子天体物理学会议上公布，并已提交给《物理评论快报》杂志。
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