再次落空 暗物质新实验未发现轴子证据

[] 提示您本文原始标题:再次落空 暗物质新实验未发现轴子证据

科技日报北京3月31日电 (采访人员刘霞)据物理学家组织网近日报道 , 美国物理学家正在开展一项新实验 , 希望能探测到假想中的暗物质粒子——轴子(axion)的“蛛丝马迹” , 但首轮观测结果未发现质量介于0.31—8.3纳米电子伏特范围内的轴子的迹象 。 这意味着这一质量范围内的轴子要么不存在 , 要么对电和磁的影响比以前认为的要小 。

最新实验首席研究员、麻省理工学院物理学教授林德利·温斯洛说:“这是第一次有人直接研究这个轴子空间 。 ”

轴子是一种假想出来的基本粒子 , 被认为是宇宙中质量最轻的粒子之一 , 与宇宙中其他物质的相互作用非常微小 。 这些超轻粒子就算真的存在 , 我们也看不见它 , 但它可以暗物质的形式构成宇宙质量的85%左右 。

温斯洛说:“作为暗物质 , 轴子应该不会影响你的日常生活 , 但它们可能会影响宇宙的膨胀和我们在夜空中看到的星系的形成 。 ”

为探测轴子踪迹 , 2016年 , 麻省理工学院的三位理论家提出了一项实验——“用一个放大的b场环装置来探测宇宙轴子的宽带/共振方法”(ABRACADABRA) 。 他们提议设计一种小型环状磁铁 , 将其置于温度略高于绝对零度(零下273.15摄氏度)的冰箱中 , 以模拟“磁星”的极端环境 。 磁星是一种特殊的中子星 , 能产生极为强大的磁场 。 他们指出 , 如果轴子不存在 , 环形磁铁中央就应该没有磁场;如果轴子存在 , 巨大的磁场会出现轻微的波动 , 制造出另一个小得多的磁场 , 探测器应该可以“看到”这一磁场 。

该理论设计发表之后 , 温斯洛开始构建实验 。

2018年 , 温斯洛团队开展了实验的首次试运行 , 在当年7月至8月期间不断取样 。 对这一时期的数据进行分析后 , 他们没有发现质量介于0.31至8.3纳米电子伏特区间的轴子 。

温斯洛称 , 他们将继续运行当前实验 , 以寻找更小更弱的轴子 。 与此同时 , 他们也计划扩大实验规模 , 希望检测到更微弱的轴子 , 以进一步揭示暗物质的秘密 。

来源:科技日报


    推荐阅读