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小试牛刀!世界上最大暗物质探测器勒克斯-泽普林实验正式启动运行

历史

勒克斯-泽普林实验原理

勒克斯-泽普林实验

勒克斯-泽普林实验( LUX-Zeplin experiment, LZ)是大质量弱相互作用粒子( WIMP )探测器。这是在2012年通过 LUX 和 ZEPLIN 群结合而形成的国际合作架构。它位于南达科他州,由 DOE 的劳伦斯柏克利国家实验室(柏克利实验室)管理的桑德福地下研究设施。勒克斯-泽普林实验是下一代直接检测暗物质的实验。实验完成后,将是世界上对大质量弱相互作用粒子涵盖范围最广泛的实验。在2015年春季,这个实验通过”关键决策步骤1″(或” CD-1 “)的审查,成为 DOE 的官方专案。截至2018年,该实验的安装预计于2019年启动,2020年开始收集数据。

工作人员们在将 LUX-ZEPLIN 运送到地下到斯坦福地下研究实验室后的合影

工作人员们在将 LUX-ZEPLIN 运送到地下到斯坦福地下研究实验室后的合影

现在

2019 年安装在地下之前的无尘室中的 LZ 探测器模块

2019 年安装在地下之前的无尘室中的 LZ 探测器模块

现在勒克斯-泽普林已成为世界上最大的暗物质探测器,并且实验已经在美国南达科他州正式启动运行。7月7日,勒克斯-泽普林实验公布首份数据报告,证实其能够正常运行且具有足够灵敏度。这座实验设施建于地下1.5公里矿井内,通过岩层和高纯度钛金属壳隔绝宇宙辐射和粒子干扰。设施最核心部分是装有7吨液态氙的实验桶,主要原理是利用液态氙与暗物质之间的相互作用来寻找暗物质。

“勒克斯-泽普林的中心是地球上最纯净的地方,可能也是太阳系中最纯净的地方。”勒克斯-泽普林团队成员、英国伦敦大学学院的 Chamkaur Ghag 表示,在这个星球上没有其他空间是无辐射和尘埃的。

人类几十年来寻找暗物质粒子的努力一直都没有成功,因此研究人员开始着手制造越来越灵敏的探测器。今年4月结束的为期3个半月的测试表明,勒克斯-泽普林可能是迄今最敏感的探测器。

勒克斯-泽普林

勒克斯-泽普林

未来

然而,无论灵敏度如何,3个月的时间都不足以找到暗物质。 Ghag 认为,即使在这段时间内确实有一些暗物质通过探测器,目前也没有足够的数据来确定它是什么。

“这是一件非同寻常的事,目前虽然一无所获,但几年后,我们可能会开辟新的物理前景。” Ghag 说。

勒克斯-泽普林实验是美国、英国、葡萄牙和俄罗斯的30个研究所合作的专案。


参考来源:

[1]勒克斯-泽普林实验 – 维基百科,自由的百科全书 (wikipedia.org)

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1 Comment

  1. 希望它能给暗物质的研究带来更多突破!

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