暗物质有多大？敏感探测器发现暗物质粒子的大小限制

科学家们现在已经确定，暗物质粒子的有效尺寸在测量中包含更小尺度。研究人员利用氙气暗物质探测器创造了实验结果，为暗物质粒子的有效尺寸设定了详细的限制。这个灵敏的XENON1T探测器能够将这个尺寸参数限制在4.1X10-47平方厘米，即1万亿平方厘米的1万亿分之一。两个背景事件，如氡或伽玛射线污染，预计发生在探测器，然而污染没有发生。因此，这表明暗物质粒子比预期的要小。

博科园-科学科普：伊森·布朗(Ethan Brown)是纽约伦斯勒理工学院(Rensselaer Polytechnic Institute)的氙合作与物理学家最近向解释了这一发现布朗说：这是因为它们不能区分暗物质信号和背景信号，如果我们看到了暗物质的信号，就可以测量它的大小，但是因为我们看不到它，只能说它必须小于这个量。如果检测到两个信号，它们将被归因于预测的两个背景事件。由于没有探测到任何事件，背景或暗物质，暗物质“粒子”必须小于预期。这些实验结果是5月28日在意大利Gran Sasso地下实验室(LNGS)的一个研讨会上公布。

探测器使用液体氙气，当暗物质粒子与氙核发生碰撞时，如果科学家的模型是正确的，碰撞应该会产生一个小的闪光——这是“观察”暗物质的难得机会。从理论上讲，暗物质的含量是普通物质的五倍，研究人员对这种神秘物质的了解最少。然而许多科学家怀疑暗物质是由“弱相互作用的大颗粒”或“弱相互作用粒子”组成的，它们在遇到普通物质时会产生极小的反应(比如当wimp通过密集的氙时，微弱的光会闪烁)。虽然弱相互作用大质量粒子的存在还没有得到证实，但它是对这种难以捉摸、看不见的物质的主要描述。

布朗在一份声明中说：现在对所谓的‘wip -nucleon横截面’有了最严格的限制，这是对暗物质的有效尺寸的衡量，或者它与正常物质的相互作用有多强。有了这些结果，现在测试了许多新的暗物质理论模型，并对这些模型施加了迄今为止最强限制。也是来自Rensselaer的项目负责人Elena Aprile在声明中补充说：这些实验结果是279天数据的顶点。

博科园-科学科普｜文：DAN TAYLOR/Morning Ticker