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“熊猫计划”发布了迄今最灵敏暗物质探测结果

发表时间:2017-12-07 19:53:43  来源:  浏览:次   【】【】【

  北京时间8月8日凌晨,上海交大鸿文讲席教授,“熊猫计划”(PandaX)项目负责人季向东博士在美国俄亥俄州哥伦布市举办的2017年度国际高能粒子天体物理大会上宣布了“熊猫计划”项目合作组最新暗物质探测实验结果,再次刷新了对暗物质粒子性质限制的世界纪录。

  该项目在高达54吨·天的国际最大曝光量下,得到了暗物质与核子的碰撞截面小于6×10-47cm2的限制。

  这是“熊猫计划”继2016年7月发布580公斤级探测仪的首个探测结果后,第二次发布国际最灵敏暗物质探测结果。在过去的一年里,通过对该探测仪进一步降低噪音和长时间的运行,使对暗物质和普通物质相互作用的探测灵敏度提高了4倍多。

  暗物质是宇宙中不参与“电磁”和“强”相互作用的全新未知物质,是普通物质的五倍多。揭开暗物质微观粒子本质是21世纪物理与天文学最重要的科学目标之一。

  上海交大主导的“熊猫计划”在2014年完成120公斤级“熊猫一期”探测仪的基础上,自主研制了580公斤的“二期”探测仪。后者是目前国际上最大的暗物质直接探测仪器之一,自2015年11月起在四川凉山州地下2500米深的锦屏地下实验室中运行。

  暗物质探测的国际竞争非常激烈,全球所有实验合作组都期望率先发现暗物质粒子的信号。“熊猫计划”二期合作组在2017年初对探测仪进行了重要的灵敏度升级工作,将实验中的放射性“噪声”降低至原来的三分之一。

  目前,“熊猫计划”的实验探测距离全面覆盖参数空间的核心区域,还需要一到两个数量级的灵敏度改善。合作组需要在现有基础上将体量升级,同时必须通过技术创新进一步降低本底噪声,力争领跑探测灵敏度,率先取得重大探测成果。