再次落空 暗物質新實驗未發現軸子證據

　　來源：科技日報

　　科技日報北京3月31日電 (記者劉霞)據物理學家組織網近日報道，美國物理學家正在開展一項新實驗，希望能探測到假想中的暗物質粒子——軸子(axion)的“蛛絲馬迹”，但首輪觀測結果未發現質量介于0.31—8.3納米電子伏特範圍内的軸子的迹象。這意味着這一質量範圍内的軸子要麼不存在，要麼對電和磁的影響比以前認為的要小。

　　實驗首席研究員、麻省理工學院物理學教授林德利⋅溫斯洛說：“這是第一次有人直接研究這個軸子空間。”

　　軸子是一種假想出來的基本粒子，被認為是宇宙中質量最輕的粒子之一，與宇宙中其他物質的相互作用非常微小。這些超輕粒子就算真的存在，我們也看不見它，但它可以暗物質的形式構成宇宙質量的85%左右。

　　溫斯洛說：“作為暗物質，軸子應該不會影響你的日常生活，但它們可能會影響宇宙的膨脹和我們在夜空中看到的星系的形成。”

　　為探測軸子蹤迹，2016年，麻省理工學院的三位理論家提出了一項實驗——“用一個放大的b場環裝置來探測宇宙軸子的寬帶/共振方法”(ABRACADABRA)。他們提議設計一種小型環狀磁鐵，将其置于溫度略高于零度(零下273.15攝氏度)的冰箱中，以模拟“磁星”的極端環境。磁星是一種特殊的中子星，能産生極為強大的磁場。他們指出，如果軸子不存在，環形磁鐵中央就應該沒有磁場;如果軸子存在，巨大的磁場會出現輕微的波動，制造出另一個小得多的磁場，探測器應該可以“看到”這一磁場。

　　該理論設計發表之後，溫斯洛開始構建實驗。

　　2018年，溫斯洛團隊開展了實驗的試運行，在當年7月至8月期間不斷取樣。對這一時期的數據進行分析後，他們沒有發現質量介于0.31至8.3納米電子伏特區間的軸子。

　　溫斯洛稱，他們将繼續運行當前實驗，以尋找更小更弱的軸子。與此同時，他們也計劃擴大實驗規模，希望檢測到更微弱的軸子，以進一步揭示暗物質的秘密。