据物理学家组织网27日宣布,美国能源部近日正式确认,美国迄今旨在直接探测暗物质的最大实验举动步伐——LUX-ZEPLIN(LZ)竣工,研究职员目前正对其进行测试。
暗物质约占宇宙所有物质的85%。我们知道它的存在是由于探测到它对普通物质的引力浸染,但我们还不知道它究竟是“何方神圣”,弱相互浸染重粒子(WIMP)和轴子都被认为是暗物质候选粒子。LZ是一项超灵敏的暗物质搜索实验,将利用10吨液氙探求WIMP与氙原子核相互浸染时涌现的闪光。
2012年,国际团队提出,将大型地下氙(LUX)项目和液态惰性气体闪光实验(ZEPLIN)合二为一,组建天下上迄今最灵敏的WIMP探测项目——LZ。2017年美国能源部正式批准末了设计方案,来自美国、英国等国37个研究机构的200多位科学家和工程师将展开互助。

LZ的设计事理是,当暗物质粒子与液氙原子碰撞时,液氙腔内的电子会向顶部飘移,迅速产生闪光。这些携带暗物质粒子旗子暗记的光脉冲,会被排列在大型容器内的光电倍增管捕获。
LZ建于南达科他州桑福德地下研究中央内,位于地下约1609米处。这一深度使其可以自然屏蔽不断轰击地球的宇宙射线(宇宙射线产生的“噪音”可能淹没科学家正在探求的WIMP与氙相互浸染产生的旗子暗记)。此外,LZ的零件都是经由单独选择并经由测试的低辐射组件,以只管即便降落背景噪音。
劳伦斯伯克利国家实验室的物理学家西蒙·菲奥鲁奇是LZ的运营经理,他说:“我们正在对探测器进行调试,即所谓的‘测试阶段’,并将在明年查看LZ供应的数据。”
研究职员阐明称,LZ与其“前身”LUX实验差别较大。LUX利用约300公斤液态氙,而LZ将利用10吨液态氙。后者探测暗物质粒子相互浸染的灵敏度约为前者的100倍。