1.媒體來源:
科技新報
2.記者署名:
Emma Stein
3.完整新聞標題:
旨在搜索暗物質的義大利 XENON1T 實驗,可能直接探測到暗能量
4.完整新聞內文:
去年,位於義大利的 XENON1T 暗物質實驗探測到異常的訊號過量事件,當時科學家不管
配對什麼類型的暗物質都無法與數據結果對上。現在劍橋大學的新模型指出,也許當時探
測到的不是暗物質,而是更加神秘的暗能量。
XENON1T 是一個旨在探測暗物質粒子的實驗,由義大利格蘭薩索山脈底下 1,400 公尺深
處的格蘭薩索國家實驗室進行,透過一桶 1,300 公斤的超純液態氙,尋找理論中大質量
弱相互作用粒子(WIMP)與物質作用時引起的閃光和電離的自由電子。
然而去年,物理學家報告 XENON1T 實驗產生奇怪的訊號,嫌疑人不定,現在英國劍橋大
學團隊提出了一個當時沒考慮過的答案:XENON1T 沒發現暗物質,卻可能發現了暗能量,
這是一種加速宇宙膨脹的神秘力量。
我們在天空、日常生活中看到的一切萬物,從月亮到巨大的星系、從螞蟻到藍鯨——構成
這些物體的一般物質只佔整個宇宙不到 5%,而主導著宇宙結構、將星系無形相連的暗物
質數量為常規物質 5 倍,導致宇宙加速膨脹的暗能量則占據了 68.3%。只不過暗物質與
暗能量皆難以捉摸,前者似乎僅透過與恆星、星系、星系團等大質量物體的引力作用才曝
光於世人眼中。
為了追查暗物質下落,科學家們進行了不少直接探測實驗(又分為低溫探測器與惰性液體
探測),這些設備一般都這設置於地底深處以避免宇宙射線雜訊干擾,其中利用惰性液體
探測的實驗包括 ZEPLIN、XENON、DEAP、ArDM、WARP、LUX 等。
XENON1T 實驗於 2016 年至 2018 年間展開搜索,並在 2020 年報告發現令人驚訝的訊號
過量事件,當時推測很可能是軸子(axion),然而如果真是軸子,XENON1T 收集到的軸
子數量會大幅改變那些比太陽重的恆星演化過程,與我們過去觀察到的情況相矛盾。
現在,劍橋大學團隊建立一個新物理模型解釋數據,認為這些訊號實際上可歸因於暗能量
,而不是實驗最初設計用來檢測的暗物質。
雖然結果尚未得到確認,但如果 XENON1T 真的看到了暗能量,未來升級後的實驗將能再
次看到類似的過剩事件,且訊號會強得多。新論文發表在《物理評論 D 刊》(Physical
Review D)。
5.完整新聞連結 (或短網址):
https://technews.tw/2021/09/17/xenon1t-dark-energy/
6.備註:
https://journals.aps.org/prd/pdf/10.1103/PhysRevD.104.063023