打开网易新闻 查看精彩图片

科学家发现被称为磁石的磁性"准粒子"可能有助于科学家探测暗物质。
自20世纪80年代以来，研究人员一直在进行实验，寻找组成暗物质的粒子，暗物质是一种渗透到我们银河系和宇宙中的隐形物质。硬币暗物质，因为它本身没有发出光，这种物质，占我们宇宙中物质的80%以上，已被反复证明通过它的引力影响普通物质。
因此，由理论物理学教授凯瑟琳·祖雷克领导的加州理工学院的研究人员回到绘图板思考新的想法。他们一直在研究暗物质由"隐藏扇区"粒子组成的可能性，这些粒子比先前提议的粒子要轻，理论上，使用小型地下台面设备可以发现。相比之下，科学家正在利用诸如XENN等大规模实验来寻找更重的暗物质候选物，称为WIMP（弱相互作用的海量粒子），这种实验安装在意大利的一个7万加仑水箱的地下。
Zurek说"暗物质总是流经我们，即使是在这个房间里"，Zurek十多年前首次提出隐藏的扇区粒子。"当我们在银河系中心移动时，这种稳定的暗物质风大多被忽视了。但是，我们仍然可以利用暗物质的来源，设计新的方法来寻找暗物质风和探测器之间的罕见相互作用。
物理学家概述了如何通过一种称为磁石的准粒子来检测重量较轻的暗物质粒子。准粒子是一种紧急现象，当固体的行为就像它包含弱相互作用的粒子时，它就会发生。磁石是一种准粒子，其中电子自旋就像小磁铁一样，是集体兴奋的。在研究人员的桌面实验中，一种磁性结晶材料将被用于寻找暗物质产生的兴奋磁石的迹象。
加州理工学院博士后学者张正康说"如果暗物质粒子比质子轻，那么通过常规手段检测其信号就变得非常困难"。但是，根据许多积极进取的模型，尤其是那些涉及隐藏扇区的模型，暗物质粒子可以与电子的自旋相互关系，这样，一旦它们撞击材料，就会引发自旋刺激，或者磁石。如果我们通过冷却设备并移动到地下来降低背景噪音，我们可能希望探测到完全由暗物质而不是普通物质产生的磁石。
这种实验目前只是理论上的，但最终可能使用地下的小型装置进行，可能位于矿井中，这样其他粒子（如宇宙射线中的粒子）的外部影响可以最小化。
在桌面实验中，暗物质检测的一个明显迹象是信号的变化取决于一天中的时间。这是因为用于探测暗物质的磁性晶体可以是各向异性，这意味着原子的排列方式自然，当暗物质从特定方向进入时，它们往往与暗物质的相互作用更强烈。
"当地球穿过银河系暗物质光环时，它感觉到暗物质风从行星向其移动的方向吹来。固定在地球某个位置的探测器随行星旋转，因此暗物质风在一天的不同时间从不同的方向击中它，例如，有时从上面，有时从侧面，"例如，在白天，当暗物质来自上方时，检测率可能高于侧面。如果你看到这一点，这将是相当壮观和非常强烈的迹象表明，你已经看到了暗物质。
除了通过磁石之外，研究人员对暗物质如何揭示自己还有其他想法。他们提出，较轻的暗物质粒子可以通过光子以及另一种称为声子的准粒子来检测，这种粒子是由晶体晶格中的振动引起的。加州大学伯克利分校正在进行基于光子和声子的初步实验，"我们正在研究寻找暗物质的新方法，因为鉴于我们对暗物质了解多少，值得考虑所有的可能性"。