尋找暗物質(zhì)的科學家們終于測量到了一個需要宇宙年齡1萬億年以上才能完成的過程。 暗物質(zhì):“有史以來最罕見的事件”已經(jīng)被觀測到。 宇宙比任何人想象的都不尋常??茖W家們正在尋找宇宙中最難以捉摸的物質(zhì)之一(暗物質(zhì)—)。對這一已知未知現(xiàn)象的研究使研究人員觀察到被稱為“有記錄以來最罕見的事件”,持續(xù)了18萬億年。 我們所見過的宇宙萬物只占實際存在的5%。 宇宙中大約四分之一的能量是這種被稱為暗物質(zhì)的物質(zhì)。 這項研究的合作者、倫斯勒理工學院的物理學教授伊?!げ祭收f,從引力的角度看,它就像普通物質(zhì)一樣,但我們從來沒有真正見過它。 布朗教授稱:“它不像星星那樣發(fā)光,所以我們實際上看不到它是暗的?!?/p> 我們已經(jīng)看到證據(jù)表明它一定存在,如果你觀察星系旋轉(zhuǎn)的方式,就會發(fā)現(xiàn)物體移動得如此之快,以至于它們想要飛離。 但是有一大堆額外的引力比我們所看到的東西產(chǎn)生的引力要大得多,所以有一種額外的引力就像膠水一樣阻止這些旋轉(zhuǎn)的星系飛離。 我們正在尋找宇宙如何進化的其他證據(jù),以及它們的結(jié)構(gòu)是什么樣的,所有這些都表明,那里需要比我們所能看到的更多的質(zhì)量。 來自氙合作組織的一個國際小組宣布,他們已經(jīng)觀察到一種名為氙-124的物質(zhì)的放射性衰變。氙是一種元素氙的同位素。 專家們此前曾預測,氙-124的半衰期,平均而言,放射性物質(zhì)的一半衰變所需時間,將在160萬億年左右。 然而,到目前為止還沒有證據(jù)表明這一過程。 布朗教授的科學家們表明,真實的數(shù)字實際上要高得多,氙-124的半衰期約為18萬億萬年,甚至超過了宇宙138億年的年齡。 倫斯勒理工學院的研究人員說:“我想用它的半衰期過程來定義它,而這恰恰是迄今為止觀察到的最長、最慢的過程?!?/p> 暗物質(zhì):氙內(nèi)探測器的光電探測器在液態(tài)氙中進行了測試。 這個實驗是一個更大的探測器,由液態(tài)氙組成,是迄今為止運行的同類探測器中最大的。 這是為這種類型的搜索所進行的探索,低背景實驗。 布朗教授說:“這里的環(huán)境非常安靜,它是由所有這些氙同位素124組成的,我們有足夠的氙同位素,我們實際上可以用這種特殊同位素進行非常罕見的衰變。” 我們能夠?qū)嶋H觀察到有記錄以來最罕見的放射性衰變。 這是通過大量的氙和一個非常安靜的環(huán)境來實現(xiàn)的,讓我們能夠看到這個信號,而沒有任何其他東西干擾這個信號。 他說:“由于暗物質(zhì)碰撞和氙-124衰變是如此罕見,我們必須擁有可以想象到的最干凈的環(huán)境,所以我們使用超干凈的材料,并在深山下操作探測器,以阻擋宇宙射線和其他背景?!?/p> “然后,我們盡可能長時間地監(jiān)測這種巨大的氙含量,試圖發(fā)現(xiàn)這些罕見的事件?!?/p> 暗物質(zhì):一種叫做氙-12的物質(zhì)的放射性衰變已經(jīng)被觀測到。 衰變的證據(jù)來自對氙-124中被稱為“中微子雙電子俘獲”的物理過程的首次直接觀察。 這是氙原子原子核內(nèi)的質(zhì)子轉(zhuǎn)化為中子的過程。 對于大多數(shù)經(jīng)歷放射性衰變的元素來說,當一個電子被吸入原子核時就會發(fā)生這種情況。 但是氙原子中的一個質(zhì)子必須吸收兩個電子才能轉(zhuǎn)化為一個中子,因此得名“雙電子俘獲”。 只有當兩個電子恰好在正確的時間靠近原子核時才會發(fā)生這種情況“一個稀有的東西乘以另一個稀有的東西,使它變得極其稀有。” |
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