一种直接探测光粒子暗物质的新方法诞生学术资讯

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在这篇论文中，研究人员绘制了一张电势实验的原理图。

目前，尽管存在无数关于暗物质的研究和理论，但是仍然没有直接的实验证据能证明它的存在。几十年来，研究人员一直在思考如何能探测到暗物质。考虑到暗物质是由比质子轻得多的粒子所组成的，一个备受关注的模型把暗物质看作一种粒子，它在正常的电磁作用下电荷量很小。

据美国“物理学组织”网站1月21日消息称，美国加州SLAC国家加速器实验室的研究人员最近设计出了一种新策略，它可以直接探测到与普通物质发生长期相互作用的光粒子暗物质。这项策略需要利用时变场来扭曲暗物质的局部流动，并使用屏蔽谐振探测器来测量这些扭曲的参数。

该项目的研究员之一Asher Berlin介绍道：“到目前为止，大部分关于如何探测暗物质粒子的设想都依赖于：在一个非常灵敏的探测器中，探测暗物质散射所产生的微小能量沉积。而我和我的合作者最近意识到存在另一种检测机制：与其等待暗物质通过散射在检测器上沉积的少量能量，不如直接操纵单个暗物质粒子的运动轨迹，建立起可以用非常敏感的共振探测器来测量的干扰源，这种信号类似于日常无线电。”

与以往研究中大多数探测暗物质的方法相比，该研究小组提出的新方法利用了许多单个暗物质粒子可能产生的“集体”效应，而不是单个暗物质粒子的效应。因此，他们的探测方法受益于光暗物质的小质量（或动量）。与试图测量探测器内暗物质散射的技术相比，这一优势尤其明显——如果暗物质粒子非常轻，后者通常更具挑战性。

虽然研究人员设计的这个策略看起来很有希望，但它仍然只存在于理论上。在未来的几年里，他们的研究工作将为开发探测暗物质粒子的新工具提供更多洞见，这也将最终有助于确定他们的方法是否有效性，以及它可能具有的局限性。

科界原创编译：朱明逸审稿：alone 责编：张梦

期刊来源： 《物理评论快报》

期刊编号： 0031-9007

原文链接： https://phys.org/news/2020-01-strategy-particle-dark.html