一次一个粒子地照亮暗物质

阿德莱德大学的专家正试图解开暗物质的秘密，暗物质占宇宙物质的 84%，但我们对此知之甚少。研究人员正在使用一种新工具，可以表明新粒子的存在。

“我们正试图解决理解现代科学面临的一项重大挑战的问题——如何找到暗物质由哪种类型的粒子组成，”阿德莱德大学物理学老教授安东尼·托马斯教授说。

“暗物质的数量是物理学家如此成功地探索过的可见物质的五倍，而我们是由可见物质组成的。

“我们不知道什么样的粒子构成了暗物质，但我们和全世界很多人都想了解这一点。”

Thomas 教授是 ARC 暗物质粒子物理卓越中心的团队之一，该中心旨在发现更多关于这种神秘物质的信息。

一种关键方法是具有活性背景抑制实验的碘化钠 (SABRE)，该实验正在维多利亚州 Stawell 地下 1 公里的前金矿的一个新实验室中建造。它正在与澳大利亚、欧洲和的研究人员合作建造，并有望在几年后阐明这个问题。

托马斯教授与阿德莱德大学物理科学学院的同事王宣工博士和安东尼威廉姆斯教授的最新工作发表在《物理评论快报》杂志上，探讨了暗物质以暗大质量光子形式存在的可能性。

“我们正在探索一种新工具的发现潜力，即违反电子散射的宇称，该工具已通过托马斯杰斐逊国家加速器设施 (JLab) 的升级实现，”托马斯教授说。

“奇偶性违反就像观察实验室中发生的情况与您在镜子中观察实验时发生的情况之间的差异。差异非常小，通常小于百万分之一，但令人难以置信的精确测量使我们能够观察到这一点并用它作为这个新粒子存在的信号。

“我们发现了一个关于铅核大小的神秘结果，如果存在一种特殊的新暗物质粒子——暗光子，就可以解释这一结果。

“新的实验中，没有任何暗物质的预测变化可能会被修改多达 5%，差异为这种类型的暗物质提供了直接证据。”

从托马斯教授的工作中获得的关于这种新粒子的知识可能有助于解释 JLab 的实验推断出铅核中的中子密度与核结构理论预测的中子密度之间的惊人差异。

“未来对电子、正电子和氘核行为的实验可以提供对这种粒子存在的重要测试，”他说。

“可见物质只是冰山一角。随着对暗物质这一冰山表面以下部分的更好理解，我们将照亮我们宇宙的秘密。”

标签：