利用鑽石來檢測暗物質粒子

如何檢測暗物質，科學家有了一個光彩熠熠的主意。

有團隊建議說，可以用鑽石尋找神秘的暗物質。研究人員在6月15日的《物理評論D》中報告說，含有晶體的探測器可以發現潛在的質量相對較低的暗物質粒子。

暗物質是一種屬性不詳的東西，為了解釋觀測到的一些現象——如恆星在星系中的移動速度，科學家們認為它們必須存在。最流行的想法是，暗物質由稱為WIMP的亞原子粒子或弱相互作用的大質量粒子組成。但對那些大規模WIMP的廣泛搜索未能有所發現。

上輪對WIMP搜索已告一段落，科學家們開始轉向尋找質量較小的潛在暗物質粒子。這就是鑽石探測器可以增光添彩的地方。而實驗室製造的鑽石現出現在市場之上且相對實惠。

把裝配上感測器的晶體冷卻到接近絕對零度(-273.15℃)，當暗物質粒子撞擊碳元素的原子核或電子時，感測器可以檢測到產生的聲波。

科學家以前使用其他類型的晶體(如鍺和硅)製作了類似的探測器。但鑽石還有額外的好處。構成金剛石的碳原子比硅或鍺原子輕，因此金剛石探測器可以檢測到較輕的暗物質粒子。且鑽石比其他晶體更純凈，其主要由碳的單一類型或同位素組成。

共同作者、伊利諾斯州巴塔維亞的費米實驗室的物理學家Noah Kurinsky表示，這樣可以更容易地測量潛在的暗物質粒子引起的振動。「它們是最完美的晶體。」

本文譯自 sciencenews，由譯者 majer 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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