??? 我科學(xué)家刷新暗物質(zhì)探測靈敏度
記者鄧暉從清華大學(xué)獲悉，該校主導(dǎo)的中國暗物質(zhì)實驗合作組利用一種國際首創(chuàng)的高純鍺探測系統(tǒng)，在一定范圍內(nèi)將暗物質(zhì)直接探測靈敏度提高到目前國際最高水平。研究成果于北京時間13日在線發(fā)表在國際頂級期刊《物理評論快報》上。
暗物質(zhì)是指宇宙中那些既不發(fā)射光，也不吸收和反射光的物質(zhì)，更嚴格地講，就是不參與電磁相互作用和強相互作用，但依然能夠施加引力影響的不可見物質(zhì)。天文學(xué)的眾多觀測數(shù)據(jù)和結(jié)果表明，暗物質(zhì)約占整個宇宙物質(zhì)質(zhì)量的85%，在物質(zhì)起源和宇宙演化過程中具有十分重要的地位。
清華大學(xué)工程物理系教授岳騫介紹，當前暗物質(zhì)探測方法大體分為“上天”“入地”和“人造暗物質(zhì)”三類：“‘上天’指間接探測實驗，為減少地球大氣層的干擾，通常在太空進行?！氲亍钢苯犹綔y實驗，為減少宇宙線的干擾，通常在地下實驗室進行?！嗽彀滴镔|(zhì)’指加速器實驗，希望通過普通粒子的對撞來產(chǎn)生暗物質(zhì)粒子，主要在歐洲核子中心的大型強子對撞機上進行。我們在中國錦屏地下實驗室開展的研究屬于‘入地’?！?/font>
中國暗物質(zhì)實驗合作組利用國際上第一個液氮直接浸泡制冷的真空封裝點電極高純鍺探測器，在4-5GeV范圍內(nèi)自旋無關(guān)暗物質(zhì)直接探測靈敏度提高到8×10-42cm2，達到目前國際最高水平。
“當彌散在整個空間的暗物質(zhì)粒子偶爾與鍺原子發(fā)生碰撞后，會導(dǎo)致鍺核發(fā)生反沖并通過電離過程在探測器內(nèi)沉積能量?！痹莉q介紹，合作組進行的點電極高純鍺探測器實驗，就是通過研究反沖核的反沖能量、事例率及其變化等參數(shù)來研究暗物質(zhì)粒子的質(zhì)量、與靶核的相互作用截面、暗物質(zhì)分布等性質(zhì)。
中國暗物質(zhì)實驗研究團隊成立于2009年，由清華大學(xué)（工程物理系）主導(dǎo)，聯(lián)合四川大學(xué)、南開大學(xué)、中國原子能科學(xué)研究院、北京師范大學(xué)、雅礱江流域水電開發(fā)有限公司等多家單位組成，使用點電極高純鍺探測器進行暗物質(zhì)直接探測研究，計劃未來使用噸量級的點電極高純鍺探測器陣列進行暗物質(zhì)直接探測和無中微子雙貝塔衰變的測量。
