在經過十多年的規劃後,一個新的暗物質探測實驗即將完成建設。該實驗位於澳大利亞維多利亞州的 Stawell 金礦,將被埋在超過一公里的岩石之下,並用鋼材和塑料屏蔽,以盡量阻隔宇宙射線的干擾。這個名為 SABRE South 的實驗將於明年開始收集數據,可能會改變我們對宇宙的理解。
暗物質的探索始於 1998 年,當時位於意大利 Gran Sasso 山脈深處的 DAMA 實驗聲稱探測到了暗物質,這種物質被認為是一種弱相互作用的大質量粒子(WIMP)。暗物質的概念最早在 1930 年代提出,據估計,它約占已知宇宙的四分之一。儘管這種神秘物質是看不見的,但由於其對行星物體和星系的引力影響,我們知道它的存在。自從 DAMA 實驗在 1998 年的發現以來,科學家們一直在努力複製和驗證這些結果,而 SABRE South 就是為了在南半球進行這一工作而設計的。
ARC 暗物質粒子物理卓越中心的主任 Elisabetta Barberio 在接受 ABC News 訪問時表示,「全球對暗物質組成的探索非常激烈。」由於暗能量和暗物質共同構成了宇宙的大部分,這項研究「將告訴我們宇宙的主要成分是什麼。」這樣的研究不僅有助於揭示宇宙的真相,還可能推動物理學的進一步發展。
SABRE South 實驗將利用幾個鈉碘晶體作為其核心探測器。這些科學家希望,這些晶體能夠與假設的暗物質粒子 WIMPs 互動。如果成功,將產生極微弱的光閃光。該實驗的領導者、實驗粒子物理學家 Phillip Urquijo 表示,目前全球有三個主要團隊正在競相複製 DAMA 的發現,這些團隊分別位於南韓、西班牙和意大利的 Gran Sasso 山脈。Urquijo 歡迎這種競爭,認為如此重要的工作需要多個實驗來進行驗證,SABRE South 的結果也因為是唯一來自南半球的數據而具有獨特性,這將有助於交叉參考信號,減少由於當地環境因素或季節變化造成的假陽性結果。
正如 Urquijo 在接受 ABC News 訪問時所說,SABRE South 或其他任何實驗在釋出顯著結果之前還需要一段時間。「我們正在尋找季節效應,如果一年內僅觀察到一次,我們可能會認為這是一個偶然事件。」他說,「需要五年的時間來觀察——必須確保這不是錯誤的結果。」這項研究將可能揭示暗物質的本質,並對未來的宇宙物理學研究產生深遠的影響。




