b体育我国学者在暗物质基本性质研究中取得进展—新闻—科学网 来源：B企业 发表时间: 2024-04-13

图1 PandaX两相型氙试验探测暗物资电磁性子的道理图

图2 PandaX-4T试验对于暗物资电荷均方半径、电偶极距、磁偶极距和无辐射零极矩的限定（蓝色）以及国际同类试验的比力，和同中微子、中子相对于应的电磁性子的比力

于国度天然科学基金工程（核准号：1209006一、12222505）等资助下，上海交通年夜学刘江来以及周宁传授团队哄骗PandaX-4T液氙探测器的试验数据，于暗物资基天性质研究中取患上进展，对于暗物资可能具备的电磁性子给出了国际最佳的探测成果。研究结果以“从氙反冲数据患上出的暗物资的亮度极限（Limits on the luminance of dark matter from xenon recoil data）”为题，在2023年5月17日于线揭晓在《天然》（Nature）期刊，论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-023-05982-0。

宇宙中组成已经知物资的基本粒子具备电磁性子，并经由过程光子通报彼此作用，这些物资都具备“亮度”，纵然是电中性的粒子也不破例。年夜量的天文以及宇宙学不雅测经由过程引力效应证明，宇宙中存于着一种神秘物资，其数目比已经知物资多出五倍以上。这些神秘物资呈电中性，迄今为止还未被人类用电磁手腕所“看”到，是以被称为“暗物资”。然而，暗物资粒子是否存于“亮度”，始终是全球科学家试图回覆的一个基本问题。我国自立研发的位在锦屏地下试验室的新一代PandaX-4T试验，是国际首个投入运转的多吨级液氙探测试验。假如暗物资具备非零的“亮度”，它们可以经由过程互换光子同氙原子核孕育发生长程彼此作用，出现出怪异的反冲特性。试验团队基在前期同美国科学院院士WickHaxton传授互助实现的有用场要领，把差别电磁效应转换为差别有用算符核矩阵元的组合，获得了响应的暗物资碰撞率以及反冲特性；按照刻度数据构建了靠得住的旌旗灯号相应模子；经由过程似然度拟合要领对于暗物资可能的电磁性子开展了体系寻觅（图1）。

按照不雅测数据（图2），PandaX对于暗物资电荷均方半径给出了国际首个试验上限，最强的上限值 b����呈现于暗物资品质为40倍质子品质四周，比中微子电荷均方半径试验上限还要小1万倍，换算成现实尺寸比质子还要小约10万倍！此外，PandaX对于暗物资其它电磁性子的丈量也比以前国际最佳成果晋升了3-10倍。PandaX的研究哄骗了最敏捷的氙原子核反冲数据，体系地给出了当前最好程度的暗物资“亮度”上限，这一结果显著鞭策了人类对于暗物资毕竟有多“暗”的定量理解。

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