世上最靈敏暗物質探測器，取得首份研究成果

暗物質仍是當今粒子物理學最大謎團之一，它們對宇宙的影響力明顯擺在那，但我們就是沒有任何直接觀測證據。最近，世界上最靈敏的暗物質探測器實驗取得首批研究成果，雖然依舊未發現暗物質，但數據相當「乾淨」，隨著未來幾年該實驗將收集約 20 倍新數據，或許便有機會抓出 WIMP 這種假想暗物質。

由勞倫斯伯克利國家實驗室管理的桑德福地下研究設施，從 2020 年起展開直接檢測暗物質的勒克斯-澤普林實驗（LUX-ZEPLIN experiment，LZ），該探測器位於地下約 1.5 公里，裝有 10 公噸液態氙氣，當暗物質粒子撞擊任何氙原子的原子核就會產生閃光並被探測器捕捉。

近日 LZ 實驗公布首批約 60 天的數據，旨在檢測稱為大質量弱相互作用粒子（WIMP）的假想暗物質粒子，雖然並未發現暗物質撞擊原子核的閃光，但證明了 LZ 實驗收集的數據非常乾淨，成為世上最靈敏暗物質探測器。

▲ LZ 實驗操作示意圖。

暗物質、暗能量不發射、吸收或散射光，也不與電磁力作用，但它們存在感極度強大，是我們理解當前宇宙的基礎，比如型塑星系的形式與運動、將可見物質編織在宇宙大尺度結構中、加速宇宙膨脹等，如果哪天能解開暗物質之謎，或許就能往科學家追求的「真理」更靠近一步。

未來幾年，LZ 實驗將收集當前 20 倍以上數據，首批研究成果沒有發現暗物質也不用著急，至少我們知道 LZ 實驗的眼睛有多麼銳利，一點暗物質出現的蛛絲馬跡都不會放過。

• Berkeley Lab Researchers Record Successful Startup of LUX-ZEPLIN Dark Matter Detector at Sanford Underground Research Facility
• How UCLA’s Alvine Kamaha helped build the world’s most sensitive dark matter detector
• A supersensitive dark matter search found no signs of the substance — yet
• ‘World’s Most Sensitive Dark Matter Detector’ Delivers First Promising Results

（圖片來源：桑德福地下研究設施）