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寻找暗物质的实验取得了令人惊讶的结果
宾夕法尼亚州立大学科学家参与的 LUX-ZEPLIN 暗物质实验观察到了一种不寻常的粒子相互作用，这种相互作用无法用已知来源轻易解释。尽管这一结果在统计上还不够显着，不足以证实这一发现，但它是迄今为止该实验报道的最有希望的暗物质迹象。
来源:宾夕法尼亚州立大学“考虑这是否可能是暗物质最终显现出来的早期一瞥，真是令人兴奋，”宾夕法尼亚州立大学物理学副教授、LZ 实验成员路易斯·德·维韦罗斯 (Luiz de Viveiros) 说。 “我们仍在绞尽脑汁地想是否有某种罕见的背景过程可以解释这一现象，但到目前为止还没有任何结果。在我进行这个实验和其他实验的时间里，我从未见过一个异常值能够在如此严格的审查下保持如此良好的状态。通常，当你深入挖掘时，这些东西会分解为某种背景。但这个却没有。”
LZ 合作研究批量实验数据，Carmona 解释道，她也是宾夕法尼亚州立大学 Norman & Trygve Freed 早期职业物理学教授。在新的结果中，研究人员分析了 2023 年 3 月至 2024 年 4 月期间收集的 220 天实时数据。该合作此前曾在该数据集中搜索过来自最简单类型 WIMP 相互作用的微弱信号。新的分析寻找了更广泛的可能的 WIMP 相互作用，这些相互作用可以在探测器中沉积更多的能量。 LZ 对此类信号特别敏感，同时也最大限度地减少误报。
研究人员称，如果异常事件是由暗物质引起的，那么产生该事件的 WIMP 质量可能至少为 200 GeV/c2（十亿电子伏特），或者说是质子质量的 200 倍以上。它还表明弱相互作用粒子与普通物质之间存在一种超出最简单模型的特定类型的相互作用。
卡莫纳解释说，LZ 结果尚未达到“5-sigma”显着性，这一统计阈值被认为是物理学的发现。新的分析值为 2.6 sigma，这意味着该事件大约有 0.5% 的可能性可以用已知背景来解释。
参与该实验的其他宾夕法尼亚州立大学研究人员包括博士后研究员 Jack Genovesi； Yen-Ting Chin、Katherine Wild 和 Wei Zha 是宾夕法尼亚州立大学埃伯利科学学院物理系的研究生。