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暗物質突破!科學家記錄到「最罕見的事件」,持續了18萬億年

尋找暗物質的科學家們終於測量到了一個需要宇宙年齡1萬億年以上才能完成的過程。

暗物質:「有史以來最罕見的事件」已經被觀測到。

宇宙比任何人想像的都不尋常。科學家們正在尋找宇宙中最難以捉摸的物質之一(暗物質—)。對這一已知未知現象的研究使研究人員觀察到被稱為「有記錄以來最罕見的事件」,持續了18萬億年。

我們所見過的宇宙萬物只佔實際存在的5%。

宇宙中大約四分之一的能量是這種被稱為暗物質的物質。

這項研究的合作者、倫斯勒理工學院的物理學教授伊桑·布朗說,從引力的角度看,它就像普通物質一樣,但我們從來沒有真正見過它。

布朗教授稱:「它不像星星那樣發光,所以我們實際上看不到它是暗的。「

我們已經看到證據表明它一定存在,如果你觀察星系旋轉的方式,就會發現物體移動得如此之快,以至於它們想要飛離。

暗物質:我們只看到了宇宙的5%。

但是有一大堆額外的引力比我們所看到的東西產生的引力要大得多,所以有一種額外的引力就像膠水一樣阻止這些旋轉的星系飛離。

我們正在尋找宇宙如何進化的其他證據,以及它們的結構是什麼樣的,所有這些都表明,那裡需要比我們所能看到的更多的質量。

來自氙合作組織的一個國際小組宣布,他們已經觀察到一種名為氙-124的物質的放射性衰變。氙是一種元素氙的同位素。

專家們此前曾預測,氙-124的半衰期,平均而言,放射性物質的一半衰變所需時間,將在160萬億年左右。

然而,到目前為止還沒有證據表明這一過程。

布朗教授的科學家們表明,真實的數字實際上要高得多,氙-124的半衰期約為18萬億萬年,甚至超過了宇宙138億年的年齡。

倫斯勒理工學院的研究人員說:「我想用它的半衰期過程來定義它,而這恰恰是迄今為止觀察到的最長、最慢的過程。」

暗物質:氙內探測器的光電探測器在液態氙中進行了測試。

這個實驗是一個更大的探測器,由液態氙組成,是迄今為止運行的同類探測器中最大的。

這是為這種類型的搜索所進行的探索,低背景實驗。

布朗教授說:「這裡的環境非常安靜,它是由所有這些氙同位素124組成的,我們有足夠的氙同位素,我們實際上可以用這種特殊同位素進行非常罕見的衰變。」

我們能夠實際觀察到有記錄以來最罕見的放射性衰變。

這是通過大量的氙和一個非常安靜的環境來實現的,讓我們能夠看到這個信號,而沒有任何其他東西干擾這個信號。

他說:「由於暗物質碰撞和氙-124衰變是如此罕見,我們必須擁有可以想像到的最乾淨的環境,所以我們使用超乾淨的材料,並在深山下操作探測器,以阻擋宇宙射線和其他背景。」

「然後,我們儘可能長時間地監測這種巨大的氙含量,試圖發現這些罕見的事件。」

暗物質:一種叫做氙-12的物質的放射性衰變已經被觀測到。

衰變的證據來自對氙-124中被稱為「中微子雙電子俘獲」的物理過程的首次直接觀察。

這是氙原子原子核內的質子轉化為中子的過程。

對於大多數經歷放射性衰變的元素來說,當一個電子被吸入原子核時就會發生這種情況。

但是氙原子中的一個質子必須吸收兩個電子才能轉化為一個中子,因此得名「雙電子俘獲」。

只有當兩個電子恰好在正確的時間靠近原子核時才會發生這種情況「一個稀有的東西乘以另一個稀有的東西,使它變得極其稀有。」


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