背后熟悉的身影。

TNG

近日，国际科研与实验合作组织XENON宣布，当今世界上最灵敏的暗物质探测器XENON1T探测到一个“惊人”的异常。

XENON科学家表示，他们发现粒子之间发生的事件数量异常多。他们不知道是什么原因导致过量服用。它的特征类似于氚残留物的痕迹，但它也可能表明他们发现了一种新粒子，或者中微子的新特性。

XENON1T探测器埋在意大利1400米深处，主要任务是探测暗物质。

暗物质占宇宙总质量的85%，却看不见摸不着。科学家只能根据间接证据推测它的存在。一种想法是，暗物质是由所谓的“弱相互作用大质量粒子”构成的，XENON1T旨在发现这种粒子。

XENON1T探测器装有3.2吨超纯液态氙，其中2吨作为探测粒子相互作用的“靶”存在。一旦靶粒子通过“靶”，就会使氙原子产生微弱的光信号，并释放出一个电子。粒子之间的这些事件中的大多数是已知的。因此，科学家在评估无效“背景事件”的数量时必须非常小心。在一项评估中，科学家们发现的事件比预期的232个多了53个。

谁是这53个额外事件背后的“导演”？一种解释是，这些过量事件是由传感器上残留的微量氚引起的。氚是氢的放射性同位素，可以通过衰变产生电子，其衰变过程的能量特征与观测到的非常相似。然而，目前还没有独立的测量可以证明或反驳这一假设，因此尚不能将其作为明确的解释。

第二种解释是，这些超量事件是由一种新的粒子造成的。这些事件的能谱与太阳产生的理论上的“轴子”非常相似。这种假设的粒子具有“时间反转对称性”，并且太阳能够大量制造它们。虽然太阳轴子不是暗物质粒子的候选者，但如果它们被发现，就意味着人类发现了一种尽管理论根深蒂固却从未被发现的新型粒子。对天体物理现象的认识。理论上，早期宇宙产生的轴子是暗物质的来源。

此外，这些超标事件也可能与中微子有关。每一秒，数以万亿计的中微子畅通无阻地穿过我们的身体。过量事件可能会发生，因为中微子的磁矩比基本粒子标准模型预测的要大。如果是这样，就足以在小范围内引发一场物理学革命。

XENON科学家表示，在以上三种可能性中，第二种匹配度最高。

【参考】XENON1T中过度电子反冲事件的观察，science.purdue.edu/xenon1t/wp-content/uploads/2020/06/xenon1tlowersearches.pdf