英國著手設計全球最大暗物質探測器

科技日報訊 （記者劉霞）據英國帝國理工學院網站近日報道，英國研究人員正著手設計全新探測器來捕獲暗物質。下一代探測器的規模將為目前世界上最靈敏的暗物質探測器LUX-ZEPLIN（LZ）的10倍，希望能發現更廣泛的潛在暗物質候選粒子或其他新物理現象。

實驗概念藝術圖。圖片來源：英國科學技術設施委員會

新探測器將由帝國理工學院主導的一個大學聯盟攜手英國科學技術設施委員會下屬伯畢地下實驗室共同建造，英國國家科研與創新署已經撥付了800萬英鎊啟動資金。

暗物質是指人類肉眼看不到、摸不著，且使用天文望遠鏡和電磁學手段觀測都無法捕捉到的物質，估計占宇宙總質量的85%。伯畢地下實驗室主任希恩·鮑林教授表示，無論是發現還是排除暗物質的存在，都是科學領域的巨大飛躍，有望徹底改變人類對宇宙的理解。

新設施計劃分兩個階段開發：先在地下1100米深處建造一個清潔的制造設施；隨后，在位于地下1300米深處的新實驗室內安裝該探測器。

擬建探測器外觀類似一個“保溫瓶”，其中可容納100噸液氙。科學家認為，當暗物質粒子穿越地球時，偶爾會與探測器內的液氙發生相互作用，產生微小但可檢測的閃光，可作為暗物質粒子存在的證據。

下一代實驗的規模比LZ實驗大得多，捕捉到暗物質粒子和普通物質之間罕見相互作用的可能性將極大提高；它或許還能找到粒子衰變的證據，幫助解釋為什么人類目前已知的宇宙僅由普通物質組成，而反物質卻消失無蹤；此外，它甚至可能探測到其他新物理學現象存在的證據。