@ 2019.06.20 , 10:00

利用钻石来检测暗物质粒子

如何检测暗物质,科学家有了一个光彩熠熠的主意。

有团队建议说,可以用钻石寻找神秘的暗物质。研究人员在6月15日的《物理评论D》中报告说,含有晶体的探测器可以发现潜在的质量相对较低的暗物质粒子。

暗物质是一种属性不详的东西,为了解释观测到的一些现象——如恒星在星系中的移动速度,科学家们认为它们必须存在。最流行的想法是,暗物质由称为WIMP的亚原子粒子或弱相互作用的大质量粒子组成。但对那些大规模WIMP的广泛搜索未能有所发现。

上轮对WIMP搜索已告一段落,科学家们开始转向寻找质量较小的潜在暗物质粒子。这就是钻石探测器可以增光添彩的地方。而实验室制造的钻石现出现在市场之上且相对实惠。

把装配上传感器的晶体冷却到接近绝对零度(-273.15℃),当暗物质粒子撞击碳元素的原子核或电子时,传感器可以检测到产生的声波。

科学家以前使用其他类型的晶体(如锗和硅)制作了类似的探测器。但钻石还有额外的好处。构成金刚石的碳原子比硅或锗原子轻,因此金刚石探测器可以检测到较轻的暗物质粒子。且钻石比其他晶体更纯净,其主要由碳的单一类型或同位素组成。

共同作者、伊利诺斯州巴塔维亚的费米实验室的物理学家Noah Kurinsky表示,这样可以更容易地测量潜在的暗物质粒子引起的振动。“它们是最完美的晶体。”

本文译自 sciencenews,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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