美国政府批准三个“第二代”暗物质搜索研究项目

作者: 2014-11-06 09:33 来源:其他
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美国DOE高能物理办公室及NSF物理学部公布,他们将支持三个直接探测暗物质的“第二代”实验[1]。这三个项目包括超低温暗物质搜索实验(SuperCDMS)、大型地下氙-液体惰性气体分区均衡闪烁实验(LUX-ZEPLIN,LZ),及轴子暗物质实验(ADMX-Gen2)。

SuperCDMS实验混合利用锗和硅探测“大质量弱相互作用粒子(WIMPs)”,这对于寻找质量低于10 GeV的WIMPs粒子效果会尤其明显。该试验将在加拿大安大略湖的地下SNOLAB实验室里展开。

LZ实验利用液态氙探测WIMPs。该试验是在英国进行的ZEPLIN项目及在美国进行的LUX实验的联合。过去的十年中,ZEPLIN项目已经在Boulby矿山进行了三次实验;而LUX实验则采用目前最敏感的暗物质探测器,位于南达科他州桑福德的地下研究中心,以便屏蔽任何背景源的影响。LZ实验若得以实施,几年后也将位于此。

ADMX-Gen2实验将探测名为轴子的可能暗物质粒子。如果轴子真实存在,ADMX实验使用的强力磁铁会将其诱变成光量子。三年之内,ADMX-Gen2就将发现轴子或至少证明既有理论提出的轴子类型不存在[2]。第二代暗物质实验能达到各种敏感点,效果比现有探测器至少提升10倍。

鉴于美国近年来在粒子物理上持续下降的资助力度,2014年5月粒子物理学项目优先顾问委员会(P5)发布的报告中也建议,以上三个项目是未来5年美国政府应当优先提供资助的高能粒子物理实验及合作项目。于此同时,英国也在向科学设施委员会(STFC)提交一份三年建设方案,积极参与LZ项目的研究和建设。           

(李泽霞)


[1] Dark-matter searches get US government approval. http://physicsworld.com/cws/article/news/2014/jul/15/dark-matter-searches-get-us-government-approval.

[2] Dark Matter Search Enters Round 2. http://www.scientificamerican.com/article/dark-matter-search-second-generation/.

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