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华娜试剂:对暗物质的无声搜寻

来源:www.123chemical.com 发布时间:2017-08-23

从第一次运行的结果表明, XENON1T 是地球上最敏感的暗物质探测器。探测器的灵敏度--一个等待碰撞的地下哨兵, 将证实一个假说--源于它的大小和 "沉默"。在岩石和水的掩护下, 用一个复杂的系统净化, 探测器显示出一个新记录的低放射性水平, 许多数量级以下的地球周围的材料。

"我们看到的是非常好的质量数据从这个探测器, 这告诉我们, 它是运行完美, 说:" 伊森布朗, XENON1T 合作的成员, 和助理教授物理, 应用物理, 天文学在伦斯勒理工学院。

暗物质是宇宙的基本成分之一, 比普通物质的五倍更丰富。但因为它不能被看到, 很少与普通物质相互作用, 它的存在从未被证实。一些天文测量证实了暗物质的存在, 导致了全世界的努力直接观察暗物质与普通物质的相互作用。到目前为止, 这些相互作用已经被证明是非常微弱的, 他们已经逃脱了直接检测, 迫使科学家建立了越来越敏感的探测器。

自2006年以来, 氙协作在意大利的格兰格兰萨索地下实验室 (LNGS) 中连续操作了三个更灵敏的液态氙探测器, 而 XENON1T 是迄今为止最有实力的企业, 也是有史以来规模最大的探测器。在液态氙中的粒子相互作用产生微小的光闪光, 而探测器的目的是捕捉从罕见的情况下, 暗物质粒子与氙核碰撞的闪光。

但其他的相互作用则更为普遍。为了尽可能地屏蔽探测器在洞穴中的自然放射性, 探测器 (一个 so-called 的液体氙时间投射室) 坐落在一个低温水的水罐中。地下实验室的一座山进一步屏蔽了探测器的宇宙射线。即使在外部世界的掩护下, 污染物也会从探测器所使用的材料中渗入氙。在他的贡献, 布朗负责的净化系统, 不断擦洗的氙在探测器。

"如果氙是肮脏的, 我们将不会看到与暗物质相撞的信号," 布朗说。"保持氙清洁是这项试验的主要挑战之一, 我的工作包括开发新技术和新技术, 以跟上这一挑战的步伐。

布朗还帮助校准检测器, 以确保记录的相互作用可以被正确识别。例如, 在极少数情况下, 伽玛射线发出的信号可能接近暗物质粒子的预期信号, 适当的校准有助于排除类似的假阳性信号。

在 arXiv.org 和提交出版的 "XENON1T 实验中的第一个暗物质搜索结果" 的论文中, 合作提出了从2016年11月到2017年1月的34天 XENON1T 的结果。虽然结果没有发现暗物质粒子--被称为 "弱相互作用的巨型粒子" 或 "懦夫"--记录低放射性水平与探测器的大小的结合意味着在未来的几年中有很好的发现潜力。

哥伦比亚大学教授、项目发言人埃琳娜名叫 (XENON1T) 说: "用超低背景探测暗物质的新阶段, 地球上的巨型探测器刚刚开始。"我们感到自豪的是, 在这个惊人的探测器, 它的第一种类型的比赛的前列。

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