暗物质实验发现神秘信号:太阳轴可能存在!

2020-06-22 11:35 来源:新浪科技

依据XENON1T官方网站最新发布数据,从2017年2月至2018年2月勘测数据显示,氙气电子在24keV低能段上收集到285次闪光,而不是之前预期的232次闪光。

根据XENON1T官方网站发布的最新数据,2017年2月至2018年2月的调查数据显示,氙电子在24千电子伏的低能量范围内收集了285次闪光,而不是之前预期的232次闪光。新浪科技消息,北京时间6月22日,据国外媒体报道,科学家在一个极其敏感的实验站发布了寻找暗物质的最新数据。2017年2月至2018年2月的调查数据显示,氙电子在24千电子伏的低能量范围内收集了285次闪光,而不是之前预期的232次闪光。

物理学家们对超出预期的闪光次数提出了各种假设和推测,并用数据加以验证。最后,他们认为这种现象可能源于两个方面:首先,“轴子”的概念是在20世纪70年代提出的。专家认为BIGBANG会产生轴子。到目前为止,还没有发现轴子。它是暗物质的替代物。第二,太阳中微子。如果超过预期的53次闪光来自中微子,它们应该有很强的磁性,这是一种科学家从未发现的粒子。第三是空间噪音污染,这可能是由高能宇宙射线撞击探测器附近的岩石并产生一些中子引起的。

轴突是一种理论上的低质量粒子,旨在解决一个被称为“强CP”的物理问题。为什么被称为夸克的亚原子粒子在被相反电荷的镜像取代时遵循同样的物理定律?如果轴子确实存在,科学家预测太阳将在核心产生轴子,我们也可能在地球上探测到它们。轴突也被认为是某些暗物质存在的罪魁祸首。

Bondis指出,穿过探测器的太阳轴子看起来最接近研究人员观察到的信号,其假设显著性为3.5 sigma,这意味着观察到的信号99.98%的概率不是由典型的物理过程引起的。然而,氚衰变作为另一个背景过程被引入,以将其显著性降低到2,即观察信号的95%概率不是由典型的物理过程引起的。更多的数据可以很容易地消除这种波动,粒子物理学家正试图找到太阳轴子显著性达到5西格玛的原因,从而验证闪光的数量超过预期。

其他物理学家非常关心分析过程中所做的大量工作和思考,以及探测器极高的灵敏度,但同时他们在解释结论时非常谨慎。加州大学伯克利分校的鲍勃雅各布森教授说,我们没有发现太多的参考数据,只有一些有趣的信息线索。

西班牙扎戈大学的物理学家哈维尔雷东多说,这些信号就像太阳轴子通过XENON1T仪器时收集的信号一样。如果太阳产生的轴子粒子产生信号的假设是正确的,这将意味着轴子和电子之间的相互作用比目前的理论预测更可靠。

他还指出,即使我们的太阳不能像现在这样符合最好的理论模型和实验,氙实验所暗示的太阳轴子特性也会导致更高的太阳温度,远远超过天文学家的预测。为了通过分析使他相信太阳轴子会导致过多的闪光,他希望观察到一个确凿的证据,比如太阳磁场望远镜实验中的太阳轴子。但是可能还有其他未知粒子触发了这个信号。

目前,仍然需要大量的工作和实验来发现实验闪光信号的真正来源,例如,美国南达科他州桑福德地下研究的LZ实验。(叶青城)