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复制尝试加深了暗物质信号的神秘性

2020-02-08 13:03:37来源:

在过去的二十多年中,世界上只有一个实验一致地报告了探测暗物质的信号-物理学家长期试图识别的宇宙失踪质量。

现在,旨在使用相同的检测器技术复制结果的两个实验提出了他们的第一个发现。一个明确的答案仍然难以捉摸:尽管来自一个实验的初始数据似乎与原始结果兼容,但其他检测器的发现却指向相反的方向。但是科学家们说,由于这些实验以及其他计划很快上线的实验,关于神秘信号性质的最终答案现在可以实现。

伊利诺伊州芝加哥大学的物理学家胡安·科拉尔(Juan Collar)说:“到目前为止,除了悬念之外,真的没有结论。”“仪器似乎具有足够的敏感性,可以很快得出结论,” Collar说。

普通互动

关于星系如何旋转的观测以及宇宙大爆炸的宇宙背景“大爆炸”的“后照”,这表明宇宙中的大多数物质是不可见的。这种“暗”物质几乎只能通过与其他物体的引力相互作用来知道其存在,但是数十年来,许多实验都在尝试寻找其与普通物质的其他相互作用的迹象。

自1998年以来,位于意大利中部格兰萨索国家实验室的地下DAMA探测器及其后续DAMA / LIBRA记录了数据的季节性变化。该探测器记录了粒子撞击高纯度碘化钠晶体中的原子核时产生的闪光。

这些闪烁可能是暗物质或杂散背景辐射的迹象。但是实验物理学家说,季节的变化是由于地球正在穿越银河系周围的暗物质粒子的光晕而移动,从而产生了重复的模式。在2010年进行升级之后,DAMA合作于2018年3月展示了该探测器的第一批结果。似乎仍然存在暗物质签名1。

多年来,使用各种技术进行的几次实验得出的结果显然与DAMA相矛盾。但是COSINE-100和ANAIS是第一个上线的项目,旨在使用相同的材​​料测试DAMA声明,并且每个项目已经运行了一年以上。

西班牙比利牛斯省的Canfranc地下实验室的ANAIS于3月11日报告了其首次结果。根据18个月的数据,发现似乎与DAMA2不同。

ANAIS数据显示出波动,但与DAMA年度周期不同,在DAMA年度周期中,信号在6月初达到峰值,并在12月初触底。

接近但不完全

在韩国一座山下的另一个碘化钠实验名为COSINE-100,在本月的会议上公布了与ANAIS相似的分析结果。检测器还会看到其数据的波动。但是,“ urs离DAMA有点近”? COSINE-100的共同负责人,康涅狄格州纽黑文市耶鲁大学的物理学家Reina Maruyama说。(ANAIS和COSINE-100的结果仍是初步的,尚未经过同行评审。)

罗马大学Tor Vergata大学的物理学家Rita Bernabei说,ANAIS分析对DAMA / LIBRA及其前身的结果产生了“影响”,数据已经确认了20多个独立的年度周期。 DAMA合作。

即使有一个实验找到了反对DAMA / LIBRA主张的有力证据,也有必要让几个探测器将数据再保留几年,Collar说:“当一个实验看到类似的东西,而另一个却没有看到时,您就想知道是否有人搞砸了。”?/ p>

研究人员一致认为,要进行真正的研究,需要多次实验记录数年的数据。宇宙学家David Spergel说:“还有数年的数据。”他与两位合著者于1986年首次预测了季节性振荡。“淭应该能够发表明确的声明。”?/ p>

ANAIS发言人玛丽莎·萨尔萨(Marisa Sarsa)也是西班牙萨拉戈萨大学的物理学家,她说,无论最终结果如何,她的实验都将有助于解释是什么原因导致了Gran Sasso的季节性信号。她说:“渴望了解DAMA / LIBRA,只是为了排除结果。” / p>