新闻稿内容禁止发布，截止2020年6月17日中欧夏季时间16:00(日本标准时间23:00)。记者应该把与氙的合作作为报道的来源。

 

来自国际氙合作组织的科学家，这是一个包括东京大学Kavli宇宙物理和数学研究所(Kavli IPMU)在内的国际试验组;东京大学宇宙射线研究所;名古屋大学空间地球环境研究所;日本名古屋大学小林知- maskawa粒子起源与宇宙研究所;神户大学的科学研究生院今天宣布，来自他们的XENON1T(世界上最敏感的暗物质实验)的数据显示了惊人的事件过量。科学家们并没有宣称发现了暗物质。相反，他们说他们观察到了一个意想不到的事件速率，其来源尚不完全清楚。多余的签名类似可能源于一个微小的残留量氚(一个氢原子和一个质子和两个中子),但也可能是一个更令人兴奋的迹象,比如一个新粒子的存在,被称为太阳axion或中微子的未知属性的迹象。

 

从2016年到2018年，XENON1T在意大利Nazionali del Gran Sasso信息实验室的地下深处进行操作。它最初是为了探测暗物质而设计的，暗物质占宇宙物质的85%。到目前为止，科学家们只观察到暗物质存在的间接证据，而一个明确的，直接的探测还没有进行。所谓的大质量弱相互作用粒子(WIMPs)在理论上是首选的候选者，XENON1T迄今为止已经为大范围大质量弱相互作用粒子的相互作用概率设定了最佳限制。除了WIMP暗物质，XENON1T对不同类型的新粒子和相互作用也很敏感，这可以解释物理学中的其他未决问题。去年，使用同样的探测器，杏耀这些科学家在《自然》杂志上发表了直接测量到的最罕见的核衰变。

 

氙1t检测器充满3.2吨超纯液化氙，其中2.0吨作为粒子相互作用的目标。当一个粒子穿过目标时，它可以产生微弱的光信号和氙原子的自由电子。大多数这些相互作用发生于已知存在的粒子。因此，科学家们仔细地估计了氙气中本底事件的数量。当氙1t的数据与已知背景进行比较时，观察到的事件数量惊人地超过预期的232事件，超过53事件。

 

这就提出了一个令人兴奋的问题:这种过剩从何而来?

 

一种解释可能是一种新的，以前未被考虑的背景源，由氙探测器中存在的微量氚引起的。氚是氢的一种放射性同位素，它通过发射一个能量类似于所观察到的电子而自发衰变。只有几个氚原子对应1025个(10000,000,000,000,000,000,000,000,000 !)氙原子才能解释这种过剩。目前，还没有独立的测量方法可以证实或否定探测器中氚的存在，所以对这一解释的明确答案还不可能。

 

更令人兴奋的是，另一种解释可能是新粒子的存在。事实上，观测到的过量能量谱与太阳产生的轴子的能量谱相似。轴子是假设的粒子，被提议保持核力的时间倒转对称性， 杏耀平台 ，太阳可能是它们的一个强大来源。虽然这些太阳轴子不是暗物质候选者，但它们的发现将标志着首次观测到动机良好但从未观测到的一类新粒子，这将对我们对基础物理学的理解产生重大影响，但对天体物理现象也有重大影响。此外，在早期宇宙产生的轴子也可能是暗物质的来源。

 

另外，过量的中微子也可能是由中微子造成的，每秒钟就有数万亿个中微子不受阻碍地穿过你的身体。一种解释可能是中微子的磁矩(所有粒子的特性)大于它在基本粒子标准模型中的值。这对其他需要解释它的新物理学来说是一个强烈的暗示。