第二代粒子和天體物理氙探測器團隊發表軸子探測最新結果

第二代粒子和天體物理氙探測器技術參數
第二代粒子和天體物理氙探測器(Particle and Astrophysical Xenon Detector II,簡稱 PandaX II)暗物質探測國際合作組在軸子(axion)探測方面的最新實驗結果未發現軸子的蹤跡,從而進一步壓縮了軸子所可能存在的參數空間。

軸子是理論物理學家為了合理解釋強相互作用中CP守恆而提出的一種玻色子。同時軸子及一些類軸子粒子(axion-like partiles)也能作為暗物質的一種候選粒子,因此目前國際上有很多合作組正在進行軸子的搜索。根據理論預測,軸子可能存在與電子的耦合,從而能夠將自己的全部能量轉移給電子。實驗物理學家通過測量這些意外獲得能量的電子的信息,便能夠確定軸子的質量和同電子的耦合常數。

PandaX-II是目前世界上正在運行的最大的地下暗物質探測實驗之一,實驗採用高純氙為探測介質,在千電子伏特能區的稀有事例的探測上具有極高的靈敏度。在這次的數據分析當中,PandaX-II 採用了大約八十天的數據量就獲得了國際同類實驗中最為領先的結果。該結果將千電子伏能量區域內,來自太陽的軸子與電子間的耦合常數限制在小於4.35×10^-12的範圍內,而星際類軸子粒子的耦合常數則限制在1×10^-13以下。

【圖:互聯網;文:節錄自科學網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《物理評論快報》

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