美物理学家研制成功暗物质粒子探测器

时间:2008-12-24 08:49 来源:科学网

暗物质的探测技术终于跨越了一道关卡。美国麻省理工大学的物理学家们近日成功研制出一种新型探测器，可鉴别出难以捉摸的暗物质粒子。

 

　　

暗物质的探测技术终于跨越了一道关卡。据美国“每日科学”网站报道，美国麻省理工大学的物理学家们近日成功研制出一种新型探测器，可鉴别出难以捉摸的暗物质粒子。

 

在已知的范畴里，暗物质好似在宇宙中纵横交错编织了一张巨大而看不见的网，被认为是促成星系、恒星和行星产生的原因，主导了宇宙结构的形成。虽然尚不能确定其在宇宙物质总量中所占的比例，但这个数字应大于80%。因此在天文学和物理学家眼中，对暗物质的认识每前进一小步，都意味着对宇宙未知领域探索迈出一大步。

 

但目前技术上存在瓶颈：现有暗物质探测器仍然最善于择捡出正常物质的粒子，而暗物质粒子于构成原子的质子和中子来说是重粒子，具有强引力效应，它们对正常物质几乎毫无影响。这导致自65年前暗物质的概念产生起，就无法直接得到，只能依靠其干扰星体发出的光波或引力被感受到。

 

物理学家曾在欧洲和美国的地下很深的地方埋藏了精尖装备，一方面用以屏蔽宇宙射线，另一方面为了探测到暗物质粒子与正常粒子之间稀有的碰撞，结果却是无能为力。因此2003年美国加州大学物理学家曾指出，所有的传统暗物质探测方法都是徒劳的。

 

新型探测器由乔斯林?门罗与其团队研制完成，需利用暗物质粒子碰撞所产生的微弱短暂闪光。这种闪光发生的概率很小，而正常粒子之间碰撞的次数却是它的千亿亿倍，以往的探测器就是无法排除这些常规碰撞。新技术则体现在高效的屏蔽材料以及精准的识别力，其可识别出样本中携带的所有已知正常物质的粒子，进而鉴定出其余非常规的暗物质粒子。实际上其由两部分构成，同时启动，中子探测器一旦发现任何信号，暗物质探测器就会将其确实的排除。

 

该探测器现已被送往美国能源部下属的洛斯阿拉莫斯国家实验室，校正敏度后将送往地下实验室投入使用。研究人员表示，暗物质研究是宇宙学中最具挑战性的课题。它一直给人以虚幻之感，但这并不因为暗物质的不确定性，而是缘于人类对它的不了解。虽然新的探测器尚未被科学界所公认，但它定会带给人们一个惊奇的结果。