根據(jù)模擬構(gòu)建的宇宙暗物質(zhì)分布。/湯姆·阿貝爾、拉爾夫·凱勒

韓國國內(nèi)研究團隊在探索暗物質(zhì)的道路上取得了重要進展。由日本基礎(chǔ)科學(xué)研究所地下實驗研究組牽頭的國內(nèi)聯(lián)合研究小組于6日宣布，他們正在進行一項名為NEON的實驗，這是世界上首次利用商業(yè)反應(yīng)堆直接探索輕暗物質(zhì)的嘗試。

暗物質(zhì)作為宇宙的重要組成部分，約占宇宙質(zhì)量和能量的27%，但其本質(zhì)一直是個謎。由于暗物質(zhì)無法直接觀察，科學(xué)家們一直在尋找間接證據(jù)來揭示其真實面貌。以往對暗物質(zhì)的搜索主要集中在弱相互作用重粒子(WIMP)上，但至今尚未找到確鑿的實驗證據(jù)。因此，研究人員開始探索尋找暗物質(zhì)的替代方法。

NEON實驗正是一項旨在探索超光速區(qū)域暗物質(zhì)的獨特實驗。與現(xiàn)有的基于加速器的實驗不同，NEON實驗將目標(biāo)鎖定在輕暗物質(zhì)上。研究小組在全羅南道靈光郡的韓光核電站第三號機組進行了這項實驗。他們在距離2.8千兆瓦(GW)火力反應(yīng)堆約23.7米處安裝了一臺摻鉈碘化鈉閃爍探測器，該探測器具有多層屏蔽結(jié)構(gòu)，以最大限度地減少背景輻射的干擾。

經(jīng)過一年零四個月的數(shù)據(jù)收集，研究團隊對核反應(yīng)堆運行期和停堆期的數(shù)據(jù)進行了對比分析。他們成功精確分析了1-10 keV(千電子伏)能量范圍內(nèi)的微小信號，這些信號可能與暗物質(zhì)的存在有關(guān)。據(jù)研究人員介紹，核裂變過程中釋放的高能光子可以與電子相互作用產(chǎn)生暗光子，而這些暗光子有可能衰變成更輕的暗物質(zhì)。這項實驗已經(jīng)證明了這一過程的實際作用。

值得注意的是，雖然臺灣以前也有過類似實驗，但此次NEON實驗達到了世界最高靈敏度，探測靈敏度提高了約1000倍。這一成果為探索極輕暗物質(zhì)開辟了一條新道路，有望克服現(xiàn)有暗物質(zhì)研究的局限性。

主持該實驗的研究小組副組長李賢洙表示：“這種利用核反應(yīng)堆作為暗物質(zhì)來源的創(chuàng)新方法，為解開宇宙形成秘密提供了突破性轉(zhuǎn)折點。”他強調(diào)，這項研究將推動暗物質(zhì)研究向前邁進一大步。

在未來的實驗中，研究團隊計劃將收集的信號數(shù)據(jù)量增加一倍以上，并應(yīng)用更精確的分析技術(shù)，以期進一步揭示暗物質(zhì)的神秘面紗。同時，他們對韓光核電站的支持表示了無限感謝，認(rèn)為這為實驗的成功提供了重要保障。