LZ将利用488个光电倍增管(photomultiplier tube)来侦测罕见的暗物质交互作用
一个先进的暗物质侦测器希望能用来发现一个罕见的暗物质与普通物质之间的碰撞。这个侦测器刚刚在美国通过,带着展望,将在2020年开始寻找。
名为LUX-ZEPLIN (LZ),这个侦测器将在美国南达科他州莱德市(Lead, South Dakota)的史丹佛地下研究所(Sanford Underground Research Facility)建造。这个地方之前是一个金矿,侦测器将被放置在地下1,480公尺(4,850英尺)的地方,以远离干扰,然后准备好侦测暗物质。它比目前的侦测器至少灵敏1百倍,目前的侦测器至今还无法找到任何暗物质的证据。
这项批准发生在上个月,当时美国能源部(US Department of Energy)通过关键决议2和3b复审,包含这项有企图心计划的望远镜、制造成本、以及时间表。
LZ发言人暨加州大学圣塔芭芭拉分校(University of California, Santa Barbara)物理学教授Harry Nelson在一份声明中说:“宇宙所有物质的85%是由暗物质组成的,它的本质是所有当代科学中,最令人困惑的谜之一。”
“就如同科学已经阐明类似物质的本质,从元素周期表到次原子粒子,包括最近发现的希格斯玻色子(Higgs boson)。对于暗物质的本质,LZ计划将领导科学,来测试最有吸引力的假设之一。”
到目前为止,这个神秘物质依然是难以理解的。我们能够看见它对星系的影响,而且它是宇宙精确模型的重要元件,但我们不知道它到底是由什么组成的。LZ将搜寻一个假设性的暗物质粒子,名为大质量弱作用力粒子(weakly interacting massive particle,WIMP)。
为了执行这项猎捕,LZ将使用一个填满10吨(11美吨)净化氙(xenon)的密闭室。闪光和电脉冲将意味着粒子的交互作用,科学家希望这些交互作用的一部分,是暗示着暗物质与普通物质的交互作用。
LZ计划主任暨加州劳伦斯伯克莱国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)物理学家Murdock Gilchriese在一份声明中说:“到目前为止,在寻找暗物质与物质的交互作用,没有人能够提出所看见的东西以及在何处是有说服力的,这让LZ更显得重要。”
暗物质据信只透过重力来产生交互作用,而不是光;因此,这是"暗"这个字摆在字首的原因。许多学科的科学家正在尝试藉由天文观测和像是大型强子对撞机(Large Hadron Collider)的粒子击碎器,来驱使暗物质的特性。我们还没有得到得重要资讯,希望 LZ能够提供。
来源:IFLScience