暗物质约占宇宙总质量的85%，但人类至今不知道它由什么构成。科学家最近报告称，他们可能捕捉到了暗物质的首个直接证据——一次无法用已知背景信号解释的单粒子相互作用事件。

这个信号来自美国南达科他州桑福德地下研究设施（SURF）的LUX-ZEPLIN实验。探测器埋在地下约1.6公里深处，内部装有10吨超纯液态氙。研究团队分析数据时，发现了一个异常事件，它无法由普通物质产生的已知背景信号解释。

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一个异常事件意味着什么？

暗物质不参与电磁相互作用，不会发光，因此不可能由组成原子的电子、质子和中子构成。科学家一直在寻找超越粒子物理学标准模型的新型粒子，其中弱相互作用大质量粒子（WIMP）是最主要的假想候选者之一。

英国布里斯托大学研究团队负责人Sam Eriksen在声明中解释：“这是我们对这组数据中一个此前尚未探索区域进行的详细研究。为了弄清背景事件可能存在的各种原因，我们又投入了数月时间进行深入分析。我们对探测器及其背景信号的了解非常深入，因此，即便只是发现一个像这样的异常事件，也具有重要意义。”

如果这个信号是真的，能告诉我们什么？

研究团队推测，如果这次事件确实源于两个WIMP之间极其罕见的相互作用，那么它可能提供两个关键信息：WIMP的质量可能约为质子的200倍；WIMP与普通物质的相互作用方式，可能与此前最简单模型的预测有所不同。

但科学家强调，目前还不能确定这一结果。仅凭这一次潜在探测事件，统计显著性还不足以证明它确实是WIMP与普通物质的相互作用。目前仍有0.5%的概率，这个事件可以由已知的背景信号解释。

为什么一个事件就值得关注？

WIMP与普通物质的相互作用极其罕见。研究团队认为，如果这种事件确实源于WIMP暗物质，并不需要发现大量类似事件，就有可能最终确认WIMP暗物质的存在。Eriksen表示：“我们预计暗物质事件极其罕见，因此只需要发现少数几个类似事件，就可能首次确认WIMP暗物质的存在。”

随着LUX-ZEPLIN继续收集暗物质研究领域规模最大的数据库，团队将观察这个事件的统计显著性是否会随着数据增加而提高，还是最终逐渐消失。研究结果已在2026年TeV粒子天体物理学大会上公布，并已提交至《Physical Review Letters》期刊。