到目前为止，暗物质还没有被任何类型的探测器所发现。由于它在太空中的巨大引力，我们知道暗物质肯定占宇宙总质量的85%，但我们还不知道它是由什么组成的。

 

几个寻找暗物质的大型实验已经在寻找暗物质粒子撞击原子核的迹象，这个过程被称为散射，它可以在这些相互作用中产生微小的闪光和其他信号。

 

现在，由美国能源部劳伦斯·伯克利国家实验室(伯克利实验室)和加州大学伯克利分校的研究人员领导的一项新研究提出了捕捉暗物质粒子信号的新途径，这些粒子的能量被这些原子核吸收。

 

吸收过程可能会给受影响的原子一个冲击，使其喷射出一个更轻的、充满能量的粒子，如电子，它也可能产生其他类型的信号，这取决于暗物质粒子的性质。

 

这项研究主要集中在暗物质粒子撞击原子核时，电子或中微子被喷射出来的情况。

 

5月4日发表在《物理评论快报》,研究提出一些现有的实验,包括那些寻找暗物质粒子和流程有关中微子——幽灵,探测粒子可以通过大多数物质和有能力改变成不同的形式,可以很容易地扩大也寻找这些暗物质absorption-related类型的警示信号。

 

此外，研究人员提出，在以前收集的粒子探测器数据中进行新的搜索，可能会发现这些被忽视的暗物质信号。

 

“在这个领域,我们有某种想法关于成立候选人暗物质,如懦夫,“大质量弱相互作用粒子,或Jeff Dror说,该研究的第一作者是谁伯克利实验室的一位博士后研究员的理论组和加州大学伯克利分校伯克利理论物理中心。

 

暗物质推动了已知物理基本定律的边界，这些定律被封装在粒子物理的标准模型中，Dror指出:“WIMP范式很容易构建到标准模型中，但我们已经很长时间没有发现它了。”

 

因此，物理学家们现在正在考虑暗物质粒子可能隐藏的其他地方，以及其他粒子的可能性，如理论化的“惰性中微子”， 杏耀 ，也可能被引入费米子的粒子家族——包括电子、质子和中微子。

 

Dror说:“对WIMP范式做一些小的修改，就很容易适应完全不同类型的信号。”“如果你以我们一直以来对暗物质的思考方式稍稍后退一步，你就能以很少的成本取得巨大的进步。”

 

研究人员注意到，他们所关注的新信号的范围开启了暗物质粒子可能性的“海洋”:即质量比大质量弱相互作用粒子所考虑的典型范围还要轻的费米子。例如，它们可能是不育中微子的近亲。

 

研究小组考虑了被称为“中性电流”的吸收过程，在这一过程中，探测器材料中的原子核会反冲，或者被它们与暗物质粒子的碰撞所震动，产生可以被探测器捕捉到的独特的能量信号;还有所谓的“带电电流”，它可以在暗物质粒子撞击原子核时产生多种信号，引起电子的反冲和喷射。

 

电荷电流过程也可能涉及到核衰变，在这个过程中，杏耀苹果客户端其他粒子从原子核中喷射出来，就像暗物质吸收引发的多米诺骨牌效应一样。

 

研究人员指出，寻找中性电流和电荷电流过程的建议特征，可能开启“未探索参数空间的数量级”。他们专注于MeV中的能量信号，这意味着数百万电子伏特。电子伏特是物理学家用来描述粒子质量的能量单位。与此同时，典型的WIMP搜索现在对具有keV(千电子伏特)能量的粒子相互作用非常敏感。

 

对于研究人员在研究中探索的各种粒子相互作用，Dror说:“你可以预测出出来的粒子的能谱，或者得到‘踢’的核子的能谱。”核子是指存在于原子核内的带正电荷的质子或不带正电荷的中子，当受到暗物质粒子的撞击时，它们可以吸收能量。这些吸收信号可能比其他类型的信号更常见，而其他类型的信号通常是由暗物质探测器设计来寻找的，他补充说——我们只是还不知道。