据新华社电 北京时间21日晚,上海交通大学鸿文讲席教授、中国锦屏地下实验室PandaX(熊猫计划)实验负责人季向东博士在英国举行的国际暗物质大会上公布了PandaX二期500公斤级液氙暗物质探测器运行的第一个物理结果,在3.3万公斤·天的曝光量下,未发现暗物质粒子踪迹,对可能的暗物质候选对象得出了最新限制。这一探测的灵敏度处于当前世界最高水平。
根据最新天文学和宇宙学的研究,暗物质代表了宇宙中约85%的物质含量。科学家们普遍认为,暗物质粒子与普通物质之间极有可能存在一种微弱的相互作用。这个作用能使物理学家通过卫星上的探测器,如中国最近发射的“悟空”,或是发现上帝粒子的欧洲核子中心大强子对撞机,或是类似PandaX的深地暗物质探测器来寻找暗物质。然而,这个作用太过微弱,暗物质粒子可以轻松穿过地球,使探测起来异常困难。
PandaX实验用氙原子作为探测靶子,采取“守株待兔”的方式,探测弥散在地球周围的成千上万亿的暗物质粒子可能碰撞到氙原子上而发生的微弱信号。碰撞会转化为氙原子的反冲能,在探测器中发光、发电。光和电信号都可以通过灵敏的光电管作为“事件”记录下来。PandaX实验首次采用了110个新型三英寸的光电倍增管来进行记录。最新结果相当于3.3万公斤的氙原子在一天时间内没有和这些暗物质粒子发生过一次碰撞,或者一公斤的氙原子在3.3万天里没有发生过一次碰撞。
PandaX暗物质实验是由上海交大牵头,国内多个合作单位包括中山大学等参与的首个大型液氙暗物质地下直接探测实验。实验室建在由清华大学和雅砻江流域水电开发有限公司开发的锦屏深地实验室之中。
PandaX所用的500公斤级探测器是PandaX合作组自主研发的,可以对一个光子或一个电子进行灵敏探测。这是全世界运行中最大的暗物质探测器,灵敏度也最高。
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