搜寻暗物质的行动正在地下进行。在为期三个多月、于今年四月结束的LUX-ZEPLIN（LZ）首次运行中，世界上最灵敏的暗物质探测器并未在太空中发现任何名为弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的假说性暗物质的迹象。尽管缺乏确凿的数据，但科学家们证实由美国能源部领导的这项实验正按计划进行，为未来几轮的暗物质搜寻留下了可能性。
“现在这种情况有点奇怪，我们说我们在‘什么都找不到’方面是世界顶尖的，但几年后发现新物理学的前景完全可行，”astrophysicist（天体物理学家）兼伦敦大学学院教授、LUX实验团队成员Chamkaur Ghag在接受《新科学家》杂志采访时表示。
暗物质被认为占宇宙的27%（而恒星和星系中的可见物质可能只占5%）。尽管如此，至今仍无人探测到它。这是因为暗物质包含不发射、吸收或反射光的粒子，这使得即使是电磁辐射也很难对其进行测量。但物理学家和天文学家知道暗物质的存在，是因为它对可见物体产生的引力效应，例如阻止恒星在太空中被甩出去，以及防止星系坍塌。它被假说为将宇宙维系在一起的无形粘合剂。
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WIMPs一直是科学家们探测暗物质的最佳选择。其他假说的暗物质，如光子或轴子，非常小且表现得像波。但WIMPs带有质量，并且很少与其他可见物质发生相互作用。据估计，每秒钟都有数十亿个WIMPs穿过我们。通过研究暗物质，专家们将能更好地理解宇宙的真实基础是什么——以及未来它会发生什么。
解开宇宙秘密的关键埋藏在南达科他州黑丘的地下约一英里处。LZ实验由两个下一代的钛罐组成，里面装满了10吨纯液态氙。它还包含两个光电倍增管阵列，能够探测到最微弱的光。如果以WIMPs形式存在的暗物质与氙原子碰撞，它会撞出自由电子。粒子碰撞会产生短暂的闪烁光，LZ实验会捕捉到它。
该实验之所以在地下进行，是因为宇宙射线和人体辐射会干扰暗物质信号。因此，将探测器埋在地下有助于提高其灵敏度以及发现暗物质迹象的机会。“你试图听到耳语。如果你在纽约市中心这样做，你听不到，噪音太大了。你想远离我们的背景——那些我们被轰炸的宇宙射线和杂物会掩盖掉我们正在寻找的极其稀有的信号，”曾在2020年与《Popular Science》交流时，协调LZ项目的劳伦斯伯克利国家实验室资深物理学家Kevin Lesko说。
虽然第一轮结果并未找到暗物质，但它确实表明了该设备运行良好，并且符合预期。“考虑到我们几个月前才刚刚启动，而且是在疫情限制下进行的，我们已经取得了如此显著的成果，这令人印象深刻，”该实验初期运行的物理协调员、来自伯克利实验室的Aaron Manalaysay在伯克利实验室的新闻稿中说道。
“我们现在已经起跑了，”加州大学圣巴巴拉分校物理学教授、LZ前发言人Harry Nelson在第二篇新闻稿中说。“LZ是一个比以往任何时候建造的暗物质探测器都要强大得多的设备，并且在未来几年内有独特的能力做出发现。”
