中国再领跑暗物质探测灵敏度 发布测量最强限

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中国再领跑暗物质探测灵敏度 宣布丈量最强限定

宣布光阴: 2017-08-08
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   本报讯 (记者 易蓉)本日早晨,上海交通大年夜学讲席教授、“熊猫计划”(PandaX)项目认真人季向东博士,在美国举办的2017年度国际高能粒子天体物理大年夜会上宣布“熊猫计划”项目相助组最新暗物质探测实验结果——该项目在高达54吨·天的国际最大年夜曝光量下,获得暗物质与核子的碰撞截面小于6×10-47cm2的限定,再次刷新对暗物质粒子性子限定的天下记载。这是“熊猫计划”继2016年7月宣布580公斤级探测仪的首个探测结果后,第二次宣布国际最灵敏暗物质探测结果。

  暗物质是宇宙中不介入“电磁”和“强”互相感化的全新未知物质,是通俗物质的5倍多。揭开暗物质微不雅粒子本色是21世纪物理与天文学最紧张的科学目标之一。根据今朝的主流理论,暗物质很可能是一种越过粒子物理标准模型的“弱互相感化重粒子”,可以经由过程检测它与通俗物质互相感化的旌旗灯号进行直接探测。今朝,“熊猫计划”二期探测仪的灵敏度已经深入到“弱互相感化重粒子”理论预言暗物质粒子存在的参数空间,即暗物质粒子质量及它们同通俗物质互相感化强度的可能区域。实验探测间隔周全覆盖参数空间的核心区域,还必要1到2个数量级的灵敏度改良。国际上几个主要的探测团队都在努力从猛烈竞争中取得上风职位地方。“熊猫计划”二期探测仪必要在现有根基上将体量进级,同时必须经由过程技巧立异进一步低落本底噪声,力图领跑探测灵敏度,率先取得重大年夜探测成果。

  暗物质探测的国际竞争异常猛烈,所有实验相助组都期望率先发明暗物质粒子的旌旗灯号。已经停止运行的美国LUX相助组在2017年1月正式颁发250公斤级探测仪以前4年运行的终极数据,跨越“熊猫计划”在2016年7月颁发的天下最灵敏探测结果。位于意大年夜利的XENON1T是今朝天下上运行中最大年夜的暗物质探测仪,探测区域的液氙达2吨。该实验相助组于今年5月公布首个结果,其灵敏度又逾越了LUX。“熊猫计划”二期探测仪的体量虽然不到XENON1T的三分之一,但凭借探测仪优质独特的机能,颠末近半年的持续稳定运行,相助组获得了逾越XENON1T的最新探测结果,再次领跑暗物质直接探测的灵敏度。据悉,在以前一年里,经由过程对该探测仪进一步低落噪声和长光阴运行,使对暗物质和通俗物质互相感化的探测灵敏度前进4倍多。

 

  上海交大年夜主导的“熊猫计划”应用液氙作为探测仪靶材料,在2014年完成120公斤级一期探测仪的根基上,自立研制580公斤的二期探测仪。后者是今朝国际上最大年夜的暗物质直接探测仪器之一,自2015年11月起在四川凉山州地下2500米深的锦屏地下实验室中运行。该实验场所由清华大年夜学和雅砻江流域水电开拓有限公司合营开拓,雅砻水电介入“熊猫计划”项目的扶植。

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