科學家們正在尋找「黑暗光子」,一個通往黑暗宇宙的門戶
宇宙充滿了暗物質--大約是正常物質的六倍。它有明顯的可見效應,就像它使遙遠星系的光線彎曲。儘管進行了專門的搜索,但沒能發現暗物質粒子來解釋這些效應的跡象。
也許,物理學家可以找到一些黑暗的力量,進入黑暗世界的入口。這樣的「暗光子」將是暗物質中相當於光子的物質。科學家們正在尋找這樣的粒子。根據瑞士日內瓦大型強子對撞機的新結果,它還沒有出現。但是搜索還沒有結束,許多物理學家對此感到非常興奮。
沒有參與這項研究的隆德大學研究員卡特琳娜·多格利奧尼說:「LHCb必須努力工作才能達到這個質量範圍。他們這樣做很酷。他們重新發明了LHC實驗的數據採集,物理學家們一直在使用大量的方法,如大桶的液體氙,試圖直接發現暗物質粒子,但仍然沒有線索。暗光子將使暗物質的故事更深入,並暗示存在一個由黑暗力量控制的黑暗宇宙。
我們現在關於暗物質的東西很少。一個緊迫的問題是,暗物質是如何與自身相互作用的?這是一個廣闊的空間。科學家說,發現這種粒子可以開闢一個全新的研究領域。
實際上,尋找這個粒子是一項複雜的任務。威廉姆斯希望LHC的高能質子碰撞會產生暗光子,然後衰變成其他稱為μ子及其反粒子夥伴的粒子。但是,在被搜索的質量範圍內,有許多不那麼鬼魅的粒子可以衰變成兩個μ子。
多格利奧尼對此印象特別深刻。這個小組設法得到了他們所有的數據。粒子物理實驗產生了大量的數據,以至於它們有觸發器--初始探測器只是告訴實驗將所有數據保存在碰撞中,或者根據預定的參數將其全部丟棄。
在分析數據後,他們找不到質量在10 GeV到70 GeV之間的暗光子,這些光子立即衰變成μ子對(希格斯玻色子重約125 GeV)。他們也沒有發現一個信號,表明生命更長的粒子的重量在214到350兆伏之間(質子的重量略小於1000兆伏),這是對這些壽命更長的暗光子的第一次這樣的探索。
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