威尔·邓纳姆
9 月 1 日（路透社）——科学家在南达科他州地下约一英里（1.6 公里）的实验中观察到暗物质的迹象，从而在寻找暗物质方面取得了可能的突破。
研究人员描述了桑福德地下研究设施记录的粒子相互作用，该设施建在该州布莱克山地区的一个前金矿中，该设施可能容纳了一种名为 WIMP 的假设粒子，WIMP 是“弱相互作用大质量粒子”的缩写。它是被提议成为暗物质粒子的候选者之一。
普通物质由恒星、行星、人类以及我们能看到的所有其他物体组成。然而，它只占宇宙所有物质的15%左右。其余的被认为是暗物质，它既不发射也不反射光，因此人眼和望远镜是看不见的。然而，科学家们确信暗物质的存在是因为它对银河系尺度的引力影响。
英国布里斯托大学的粒子物理学家萨姆·埃里克森（Sam Eriksen）是描述这项工作的研究的主要作者，他说这“可能是观察到暗物质的第一个迹象”。
人们认为暗物质与正常物质很少相互作用。正在进行的 LUX-ZEPLIN（或 LZ）实验进行了观测，旨在捕获此类相互作用，并针对寻找 WIMP 进行了优化。
它在美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室操作的一个大型圆柱形容器中使用了 10 吨液态化学元素氙。
研究人员正在寻找散射氙原子的暗物质。当粒子消散时，他们会观察到闪光，这些闪光的特性将揭示与氙相互作用的粒子类型。
周二在日本举行的一次科学会议上发表的一篇论文中，论文中的一项研究发表在《物理评论快报》杂志上，他们描述了对氙原子与另一种粒子之间相互作用的检测，该粒子似乎正在以 WIMP 预测的方式消散。
他们说，他们看到的是一个弱相互作用粒子与氙原子核碰撞，转移了少量能量，导致实验中检测到微弱的紫外线闪光。碰撞导致氙原子核向前移动，即所谓的核反冲。
“只有一个活动”
虽然研究人员表示，这种相互作用对弱相互作用粒子的作用符合他们的预期，但他们警告说，观测结果尚未达到探测暗物质所需的统计阈值。
“重要的是，这只是一个事件，所以我们并不认为这是暗物质，”埃里克森说。
研究人员正试图排除其他解释。
加州大学洛杉矶分校天体物理学家、研究合著者阿尔文·卡马哈 (Alvine Kamaha) 表示：“我们可能正在寻找一些非凡的东西，但在得出结论之前，我们必须非常严格。”
科学家们不确定暗物质的本质，就像他们不确定一种称为暗能量的神秘宇宙力量的本质一样。
卡马哈说：“每秒有数百万个暗物质粒子穿过我们的身体，但几乎没有一个暗物质粒子与我们体内的原子相互作用。”
主要假设是暗物质是由早期宇宙中形成且至今仍然存在的粒子组成的。
卡马哈说：“当我们观察星系和星系团时，我们发现它们的质量似乎比我们在物质中看到的质量大得多。因此，即使我们看不到暗物质本身，我们也可以观察到它的引力在做什么。”
卡马哈说：“你可以将暗物质视为帮助银河系等星系形成的宇宙粘合剂。如果没有暗物质，宇宙的演化将会非常不同，最终形成我们太阳系的结构可能不会以同样的方式形成。”
科学家们通过多种方式寻找暗物质。
卡马哈粒子说：“我们正在研究它对星系和宇宙的引力效应。我们正在尝试在粒子加速器中产生暗物质粒子。我们正在使用 LZ 等深层地下实验进行直接探测，以保护它们免受宇宙射线和其他背景源的影响，同时我们寻找暗物质与正常物质相互作用的极其罕见的事件。”
（威尔·邓纳姆驻华盛顿报道；丹尼尔·沃利斯编辑）
