最大的暗物质探测器在于等待反社会的WIMP


路易莎·菲尔德(图片来源:斯诺拉布)随着笼子掉落,我的耳膜上的压力增加,我感到胃部急促我正在地下2公里处的一个金属盒子里,将我带到前线寻找暗物质我渴望看到DEAP,这是世界上最敏感的探测器,它永远被封锁 - 但是现在我希望我能留在海平面我的导游,牛津大学的杰克邓格向我保证 “笼子比隧道更可怕,”他说 “一旦你到了那里,你会觉得更正常”Dunger的同事非常渴望找到的东西不是正常的暗物质约占宇宙物质的80%,但只能通过引力感受到它它使星系不会分开,但从未出现在探测器中 DEAP,使用氩脉冲形状识别的暗物质实验,基于暗物质是弱相互作用的大质量粒子的理论这些反社会的WIMP很难被发现,因为顾名思义它们不愿意与其他粒子一起玩然而,物理学家希望这种相互作用很少见,而不是不存在为了帮助屏蔽探测器免受可能模仿WIMP的宇宙射线的影响,DEAP位于Sudbury Neutrino天文台(SNOLAB),位于活跃镍矿最深处冻结的加拿大荒地下方2公里处 4月底,它将加入世界各地的其他地下探测器以寻找暗物质邓格带领我穿过迷宫般的白色无菌走廊,突然开放成一个巨大的洞穴在我面前是DEAP本身 - 一个巨大的球,3.4米宽,由钢颈悬挂在天花板上在这里,我与加拿大皇后大学的Mark Kos和Peter Skensved会面,并问他们为什么认为DEAP能够在竞争对手失败的情况下取得成功 “简短的轻率回答是我们建造了一个更好的探测器,”Skensved咧嘴笑道 “DEAP真的有两件事要做首先,它非常大,“科斯补充道 “当它开始运行时,它将成为世界上最大的暗物质探测器”当它在4月底开始运行时,DEAP将成为世界上最大的暗物探测器 DEAP可以容纳超过3吨的液态氩,尽管他们只希望腔室的最内部记录WIMP和氩核之间的碰撞这种相互作用会使核反冲,发出微弱的光围绕氩气的光电探测器将捕获此闪光并显示导致它的WIMP的存在和特性 “你的质量越大,暗物质在你的探测器中相互作用的可能性就越高,因此这会提高灵敏度,”科斯说第二个优点是探测器的深度和屏蔽,可以保护它免受周围材料(包括洞穴岩石)的背景放射性影响因为它是地下的,所以SNOLAB在宇宙射线中提供的屏蔽距离是意大利Gran Sasso实验室的100倍这是类似暗物质实验的家园,例如XENON1T,它将在秋季开始数字运算 “Muons是有问题的,因为它们可以分解原子核,释放中子,而中子在暗物质探测器中相互作用时就像WIMP一样,”科斯说在南达科他州的XENON和LUX探测器等其他实验中,WIMP罢工的缺乏令物理学家感到担忧但科斯表示,这些探测器对低质量WIMP更敏感,而DEAP对世界领先的WIMP具有一定的敏感性 “大多数理论模型预测给出的WIMP质量大于100千兆电子伏特,这恰好是DEAP与其他实验相比更敏感的质量范围,”他说在我的旅行结束时,我带着一群疲惫的矿工和物理学家走向笼子扬声器的声明让每个人都突然停下来:“所有电台,所有电台”Dunger抱歉地看着我笼子坏了,我们需要在最近的避难所等候,直到他们能够修好它 “这就是为什么你应该总是把你的午餐盒放在附近,”一位宽肩的矿工笑着说道 “一旦我们被困24小时”幸运的是,这不是我们的命运但是6个小时之后,经过12个多小时的地下,我们进入了寒冷的加拿大之夜,让DEAP开始了它的任务这篇文章出现在标题“准备好,稳定,去寻找暗物质”的印刷品中更多关于这些主题:
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