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科學家可能會結束暗物質的真實身份。

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考慮到不可見的黑暗物質的性質,由我們宇宙的大多數組成,是物理學中最大的難題之一。來自世界上最敏感的物質檢測器的新結果。 Lux-Zeplin(LZ)減少了領先的黑暗申請人之一的可能性:與大顆粒相互作用(弱wimps)。

“雖然我們希望找到一個新的顆粒,但對於粒子的物理學來說很重要,我們可以指定深色物質的範圍可能成立。”加州大學聖塔芭芭拉(UC Santa Barbara)的物理學家休·利平科特(Hugh Lippincott)說,科學家懷疑幾十年來的黑暗存在。但這仍然是一種神秘的物質 – 在宇宙結構中仍然具有基本作用的一件事。

LZ在南達哥塔的桑福德(衝浪)地下研究中心的地下幾乎尋找一個黑暗洞穴。探索以前曾經搜索過的深色物質相互作用的新結果,並限制了wimps可能是280天的數據分析:220天(在2023年3月之間收集),加上60天。以前,從LZ的第一次操作開始

LZ探測器的內部由兩個鈦儲罐組成,其中有十個純液體氙氣,它們的密度很高。它創造了一個非常孤獨的環境,而沒有外部的“噪音”和完美的“噪音”。對於微弱的跡象,希望能夠敲入細胞核,因此它可以像游泳隊列一樣移動。隨著在交互期間釋放光和電子的收集,LZ將捕獲其他數據可能發生的WIMP信號。該液體氙氣周圍被大型外檢測所包圍。 (OD) – 充滿液體鹼性的丙烯酸儲罐

LZ的敏感性來自許多方法,檢測器可以減少可能錯誤地要求或隱藏深色物質相互作用的背景。深層地下,檢測器受到空間的化妝品射線的保護。減少每日物體的自然輻射。 LZ是由數千個超平淡的零件和低輻射產生的。該檢測器像洋蔥一樣創建,每個層都會阻塞外部輻射或跟踪顆粒的相互作用以區分深色物質。複雜的分析技術有助於區分背景互動

UCSB是LZ的創始人之一,由UCSB哈里·尼爾森(UCSB Harry Nelson)領導,這是2012年在UCSB舉行的第一次LZ會議。西北國家實驗室和前本科研究人員; Tarun Advaith Kumar目前是物理協調員外圍研究所的研究生。他於2018年獲得UCSB的博士學位,目前是密歇根大學的助理教授

在所有類型的原子中可用的亞原子顆粒有助於氫是WIMP和UCSB信號的最常見混雜因素之一,發明的設計和OD的僱用,這是有助於分離這些顆粒並啟用真實發現的重要元素。

Trask說:“中子很複雜的是,它們也與核酸相互作用,信號與我們預期的信號相同。” “ OD在檢測中子和確認WIMP的情況下非常出色,沒有任何反應。”

ra也在模仿wimp,科學家必須小心“通過腐爛的順序進行重做,這可能會被誤解為煙灰石,” Bargemann說。 “我們在這次運行中可以做的一件事是在檢測器中尋找一組腐爛,以識別身值並避免對wimps的混淆”。

為了獲得強勁的結果並使用一種稱為“鹽”的技術消除了LZ的潛意識偏見,該技術在數據收集過程中增加了假w imp跡象。通過偽裝真實信息,直到“不飽和”。最後,研究人員能夠避免無意識的偏見,無法解釋或改變過多的分析。

Haselschwardt說:“我們將範圍推向了人們以前從未尋找過黑暗物質的政權。” “有一種人類希望看到信息中的形式的趨勢,因此,當您進入這個不偏見的新制度時,這一點非常重要。如果您發現它,您想正確。”

通過這些結果,Wimps的可能分支可能會更狹窄,這會導致所有科學家尋找深色物質,以專注於他們的搜索並拒絕宇宙的工作原理。這是一款漫長的遊戲,將來有更多的數據收集,並且將完成的遊戲而不是加速搜索深色物質。

Amarasinghe說:“我們的實驗仍然對各種物理學的罕見事件敏感。” “一些新的太陽能,一些同位素的有趣分解,甚至是其他類型的黑暗物質,隨著這種結果的暴力,我很高興能花更多時間搜索。

“ UCSB物理系在尋找黑暗物質方面有很長的歷史。從1988年的第一次搜索結果開始。”是在懸浮深色深色物質中的許多技術的先驅,現在在尋找深色物質的過程中使用。 “ UCSB通過物理,大學,郵件和科學,管理和私人捐贈已經支持了幾十年來黑暗物質的努力,並且非常參與LZ。”

LZ是來自美國,葡萄牙,韓國和澳大利亞的38個機構的約250名科學家的合作。創建工作,大多數對實驗設置的操作和分析都是由專業研究人員在一開始就進行的。共同努力正在等待分析下一個數據集並擴展我們的數據分析技術,以搜索來自深色質量的信號。科學家正在考慮潛在的升級,以改善LZ併計劃下一個稱為XLZD的黑暗物質檢測器。

LZ得到了美利堅合眾國能源部,科學辦公室,國家能源能源研究中心辦公室,DOE計算機中心,科學辦公室,LZ,LZ辦公室,得到了英國科學技術委員會的支持。葡萄牙科學技術基金會瑞士國家科學基金會和韓國基礎科學研究所,38多個高等教育機構以及支持LZ的高級研究。 Sandford的地下研究中心的協助對於UCSB到LZ的努力非常重要。

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