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中国 “熊猫计划”公布最新暗物质探测实验结果

发布时间:2017-12-04 阅读:

  中国“熊猫项目”公布了最新的暗物质检测结果 - 新闻 - 科学网

  上海报8月8日电(记者黄昕)上海交通大学红文教授季向东博士和PandaX项目负责人今天上午在俄亥俄州哥伦布市的2017国际高能粒子天体物理学会上发表演讲, Tema计划(TeVPA2017)宣布了熊猫项目伙伴关系小组的最新暗物质探测实验:该项目在国际最大暴露量下获得的暗物质和核的最大横截面小于6×10-47cm2 54吨。再次刷新暗物质粒子性质的世界纪录。这是熊猫第二次计划在2016年7月发布第一个580公斤检测器后发布第二个最敏感的暗物质检测测试结果。去年,通过进一步降低检测器的噪音和长期运行,暗物质与普通物质相互作用的检测灵敏度已经提高了四倍以上。 TeVPA是粒子天体物理领域最重要的国际会议之一,吸引了世界领先的实验团体和顶尖学者,350多名学者将出席哥伦布,吉祥东是其中的主要邀请演讲人之一会议。

  暗物质是宇宙中一种新的,未知的物质,它不涉及电磁和强相互作用,是普通物质的五倍以上。揭开暗物质微观粒子的本质是21世纪物理学和天文学最重要的科学目标之一。根据目前主流的理论,暗物质可能是弱相互作用的重粒子,它超越了粒子物理的标准模型,可以通过检测与普通物质相互作用的信号直接检测到。上海熊猫大学以熊猫计划为先导,以液氙为探针靶材,于2014年在120公斤大熊猫探测器的基础上完成,自主研制了580公斤第二探测器。后者是目前世界上最大的直接检测暗物质的仪器之一,自2015年11月在四川凉山地下2500米地下金平地下实验室运行。实验场地由清华大学与雅River江流域水电开发有限公司有限公司共同开发的亚龙水电参与了熊猫项目的建设,熊猫集团二期合作组成员还包括来自北大,山东大学,中国科学院应用物理研究所等单位的研究人员。

  据记者介绍,国际上对暗物质的检测竞争非常激烈。所有的实验合作小组都希望首先找到暗物质粒子的信号。美国LUX合作小组运行结束2017年1月正式发布250公斤级的最后四年运行数据,超过了熊猫公司2016年7月发布的世界上最为敏感的检测结果。意大利的XENON1T是世界上最大的暗物质探测器,在检测区域内液氙最多可达2吨。实验小组今年5月份公布了第一个结果,灵敏度超过了LUX。尽管只有不到三分之一的XENON1T尺寸,熊猫的II期探测器以其独特而独特的探测器性能,经过近6个月的连续运行,已经超越XENON1T达到了最新的探测结果。它再一次引导暗物质直接检测灵敏度。

  为了取得如此开创性的探索成果,熊猫合作伙伴二期在2017年初对探测器进行了重要的灵敏度升级,实验放射性噪音降低了三分之一。项目组成员放弃春节等节假日,争分夺秒,长期坚持地下实验室工作,直到7月17日这一阶段的数据采集工作结束。为尽快发布调查结果上海交通大学刘江来教授带领众多研究人员日夜完成数据分析。

  目前,熊猫II期探测器的灵敏度已深入到参数空间中,弱相互作用的重粒子理论预测暗物质粒子的存在,即暗物质粒子的质量及其与普通相互作用的可能区域物质。目前的实验探索距离以全面的方式覆盖参数空间的核心区域,并且需要一个或两个数量级的灵敏度提高。几大国际勘探队正争取在激烈的竞争中站稳脚跟。熊猫项目二期探测器需要根据目前的水平进行升级。同时,要通过技术创新进一步降低噪声底层,引导探测灵敏度,率先实现重大勘探成果。

  据介绍,熊猫项目二期工程是国家科技部“十三五”重大科技攻关项目,国家自然科学基金重点项目,科技部重点项目上海市科委,上海交通大学,亚龙水电,香港宏文基金会,以及中国金平地下实验室的资助和支持。

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