（要闻）2019年，暗物质搜索不停步

本篇文章1967字，读完约5分钟

宇宙中隐藏着神秘的东西，看不见摸不着。我们只能通过它对宇宙万物施加的引力来知道它的存在，这就是所谓的“暗物质”。暗物质是解释星系中恒星运动和人类观察到的其他宇宙现象所必需的，可能是很多宇宙事件背后的“黑手”。

自20世纪80年代以来，物理学家建造了一系列复杂的探测器来寻找暗物质，但迄今为止，即使是在最复杂和复杂的实验中，暗物质也没有揭示哪怕是最微小的真相。

2019年，科学家将进入暗物质玩捉迷藏游戏的新阶段。从隐藏在地下的巨大探测器到远离天空的大型望远镜，今年将进行的四项暗物质实验可能会让我们大吃一惊。

Ligo升级有助于发现暗物质

2015年，“ligo”首次直接观测到引力波，震惊世界，沸腾世界。经过一系列设备升级，将于今年早些时候开始第三轮观测。到那时，它将收集比以往更多的数据。一些科学家说，利用引力波数据有望揭示暗物质的“线索”。

2018年，有研究人员提出，如果宇宙中某处潜伏着一个质量很小的“暗光子”，其信号可能出现在ligo数据中，导致引力波特性非常特殊的不规则性。

暗光子是普通光粒子的孪生，如果存在的话，将是解释暗物质的一种方式。

研究人员希望基于空台的引力波探测器在地面和未来能有重大发现，使暗物质尘埃的研究尘埃落定。

随着ligo的回归，科学家们可能会在引力波数据中找到暗物质的证据。

了解惰性中微子的“真实身份”

惰性中微子也被认为是暗物质的候选粒子。在新的一年里，物理学家试图澄清他们之间的关系。

早在20世纪90年代，在洛斯阿拉莫斯国家实验室的液体闪烁中微子探测器(lsnd)实验中，科学家就发现了一种神秘的新粒子“惰性中微子”的证据。但是在接下来的20年里，这个结果无法重复，其他实验也没有发现任何关于这个粒子的迹象。

2018年，事情突然有了转机:美国费米国家加速器实验室(Fermi National Accelerator Laboratory)的微型探测器再次探测到信号，表明除了电子中微子、μ中微子和τ中微子之外，第四个中微子——惰性中微子可能真的存在。

中微子几乎可以不受阻碍地穿过其他物质，就像其他物质不存在一样，所以被称为“鬼粒子”。但是这三个中微子太小了，不可能是暗物质的成分。惰性中微子是质量较高，与普通物质相互作用较弱的中微子。

一些科学家认为，如果惰性中微子的质量足够大，那么它可能就是被寻找了很久的暗物质。他们希望在2019年发现惰性中微子的“真实身份”。

大型综合巡天望远镜“睁眼”

大型综合天空观测望远镜是智利科学家正在建造的望远镜。每隔15秒钟，它就能拍下一大片空天空的详细图像；全天空扫描可以每3天完成一次。

众所周知，暗物质塑造了星系及其恒星运动和相互作用的方式。lsst的目标是提供关于宇宙如何工作的前所未有的细节，这应该为天体物理学家提供大量关于暗物质的性质及其在宇宙中的作用的数据。

2019年，研究人员将首次打开重达2800公斤的望远镜“眼睛”，让他们全天都可以投以深情的一瞥。Lsst预计将于2022年全面投入使用，并将在智利北部的帕切翁山进行为期10年的全天巡逻。10年后，它将比较获得的图像，以跟踪天空空的变化，并为理解暗物质如何“搅动”宇宙提供最深入的数据资源。

捕捉氙和暗物质碰撞产生的微光

长期以来，粒子物理学家推测暗物质的第一个直接标志可能是闪光:因为暗物质在非常暗的房间里与惰性物质碰撞，这些物质会发出微弱的光斑。几十年来，科学家们根据这一原理建造了探测器，但到目前为止，没有一个产生明确的结果。

因此，许多科研团队决定寻找另一种方法——一些升级现有设备，另一些建造新的探测器来发现暗物质。

2019年，中国科学家将在“粒子和天体物理氙探测器”(pandax)平台上努力工作，该平台将昼夜不停地盯着氙寻找闪光。如果氙原子与暗物质粒子碰撞，产生的微光会被探测器捕获。科学家们正在加快探测器的升级，希望在2019-2020年完成大部分工作。升级后的探测器将被称为“pandax-xt”，可容纳4吨氙。

美国暗物质研究者也不甘示弱。位于美国南达科他州一个废弃金矿地下约一英里处的“大型地下氙实验(lux)”也将全面升级，并更名为“lux-zeplin”，可容纳10吨液态氙。像“pandax-xt”，项目可能要到2020年才能完成。

意大利还计划将其探测器“氙”升级为8吨液态氙，命名为“氙-nt”，升级可能在2019年完成。

以上四种搜索方式会让科学家在2019年获得暗物质的确切证据吗？我们不确定。也许暗物质真的存在，但它的存在方式与我们预期的完全不同。

无论如何，人类对宇宙的探索是无止境的，还有很多未解之谜等待着被解开。与发现暗物质相比，仍有更多的东西需要探索，但暗物质就像一把钥匙，可以为更深层次的物理理论打开大门。(记者刘霞)