LUX-ZEPLIN实验在既往未曾探测到的能量深度发现了硼-8中微子信号。

暗物质是构成宇宙约85%质量的神秘不可见物质，也是当前天体物理学家和宇宙学家面临的最大谜团之一。为破解这一谜题，LUX-ZEPLIN暗物质实验团队对主要候选粒子——弱相互作用大质量粒子展开了深入研究。

这支国际研究团队近日公布了最新成果：他们在先前未探测到的能量深度发现了一个行为类似暗物质的标志性信号，这表明科学家们正稳步逼近暗物质的真实本质。

刷新暗物质探测纪录

位于南达科他州利德镇的LUX-ZEPLIN探测器是世界最大暗物质探测装置之一，深埋于废弃金矿地下约1.6公里处的桑福德地下研究设施。该深度能有效屏蔽宇宙射线和背景辐射干扰。

研究团队使用10吨级液态氙储罐探测WIMPs粒子——这类产生于宇宙初期的粒子被认为是暗物质的关键候选者。通过监测潜在暗物质粒子与氙原子的相互作用，科学家成功捕捉到WIMPs的活动迹象。

团队重点探测质量在5-10吉电子伏/c²区间的WIMPs粒子。此前该能区受人为设定限制，新研究则首次探索了这片未知领域。在此低质量区间，团队发现了源自太阳核心的硼-8中微子信号。这些极速微观粒子与氙原子的作用方式与暗物质粒子高度相似，证明LUX-ZEPLIN装置完全具备探测暗物质的能力。

科学家进入"随时可能发现"状态

令人振奋的是，新结果表明暗物质探测可能在任何时刻取得突破。LUX-ZEPLIN项目计划收集1000天的观测数据，为验证最新发现提供充足机会。

参与该研究的伦敦国王学院科学家吉姆·多布森博士表示："作为低质量WIMPs暗物质探测的领先实验，我们为宇宙观测开启了新窗口。每次分析新数据集时，我们都能感受到暗物质的存在。观测到已知中微子信号意味着，一旦暗物质信号出现，我们已做好捕获准备。"

LUX-ZEPLIN项目汇聚了全球250名科学家、工程师及技术支持人员，其最新研究成果已在《物理评论快报》发表，相关数据已通过特定数据库向科学界公开。

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