作者:Laura Fabbietti 来源:《自然—物理》 发布时间:2022/12/14 10:44:23
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科学家可能找到暗物质“捕手”

 

欧洲核子研究中心ALICE探测器及宇宙中的反氦湮灭的艺术概念图。图片来自:ORIGINS cluster,S.Kwauka

Laura Fabbietti博士(右))与Laura Serksnyte (中)和Stephan Konigstorfer讨论反氦-3相互作用的实验。图片来自:Astrid Eckert

轻反原子核由反质子和反中子组成。一项研究认为,轻反原子核或能在银河系中穿越很长的距离。研究结果表明,这些反原子核或能用于寻找暗物质。相关研究12月13日发表于《自然—物理》。

地球上没有反原子核的天然来源,但它们会在银河系的其他地方产生。有观点提出,反原子核可能是源于太阳系外的高能宇宙辐射与星际介质(星系中恒星之间空间)中的原子相互作用的结果。另一种观点认为,反原子核是尚未发现的暗物质粒子湮灭所形成的。

为探索反原子核与物质的相互作用,瑞士日内瓦欧洲核子研究中心(CERN)ALICE合作组分析了氦-3(氦的一种稳定同位素)原子核的反粒子。研究人员利用大型强子对撞机(LHC)的粒子对撞产生反氦-3原子核,再让这些反原子核与ALICE探测器中的物质相互作用,让它们消失。

作者确定了反氦-3原子核的消失概率,以及这种概率在这些反原子核穿越银河系过程中所产生的影响。研究结果表明,反氦-3原子核能穿越很长的距离,很适合用来搜索暗物质湮灭。(来源:中国科学报 晋楠)

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41567-022-01804-8

 
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