大多数元素发生衰变时，元素的一个电子被拉入原子核中，原子核内的一个质子转化为一个中子，但氙原子的质子必须吸收两个电子才能转化为一个中子，称为“双电子捕获”。
据物理学家组织网近日报道，XENON协作研究团队科学家在最新一期《自然》杂志上撰文称，他们的暗物质探测器XENON1T观察到氙-124的放射性衰变，并测得其半衰期为1.8×10^22年，为宇宙年龄的1万亿倍。
最新研究合作者、美国伦斯勒理工大学物理学助理教授伊森·布朗说：“这是迄今为止最漫长、最缓慢的过程，也是迄今科学家观测到的最罕见事件。”
当氙原子核内的一个质子转化为一个中子时，氙发生衰变。大多数元素发生衰变时，元素的一个电子被拉入原子核中，原子核内的一个质子转化为一个中子，但氙原子的质子必须吸收两个电子才能转化为二个中子，称为“双电子捕获”。
布朗说：“‘双电子捕获’只发生于两个电子在合适的时间恰好紧邻原子核时，这种情况极为罕见。双重捕获中的电子从原子核周围最内层消失，在最内层留下空间，剩下的电子坍塌到基态，我们的探测器捕获到了这个坍塌过程。”
研究人员通过记录暗物质粒子与探测器内部的氙相互作用时产生的微光来搜索暗物质。XENON1T也是有史以来同类型探测器中最大的，它从2016年开始采集数据，2018年12月关闭。科学家们目前正将其升级到XENONnT，新探测器的灵敏度将提升一个数量级。
什么是暗物质？
暗物质（Dark matter）是理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见的物质，它可能是宇宙物质的主要组成部分，但又不属于构成可见天体的任何一种目前已知的物质。大量天文学观测中发现的疑似违反可以在假设暗物质存在的前提下得到很好的解释。现代天文学通过天体的运牛顿万有引力的现象动、引力透镜效应、宇宙的大尺度结构的形成、微波背景辐射等观测结果表明暗物质可能大量存在于星系、星团及宇宙中，其质量远大于宇宙中全部可见天体的质量总和。结合宇宙中微波背景辐射各向异性观测和标准宇宙学模型（ΛCDM模型）可确定宇宙中暗物质占全部物质总质量的85%。
目前一种被广泛接受的理论认为，组成暗物质的是“弱相互作用有质量粒子”（weakly interacting massive particle, WIMP），其质量和相互作用强度在电弱标度附近，在宇宙膨胀过程中通过热退耦合过程获得目前观测到的剩余丰度。此外，也有假说认为暗物质是由其他类型的粒子组成的，例如轴子（axion），惰性中微子（sterile neutrino）等。
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