การล่าอนุภาคมืดบันทึกเหตุการณ์ที่นักฟิสิกส์อธิบายไม่ได้

นักฟิสิกส์ที่ดำเนินการทดลอง LUX-ZEPLIN รายงานอันตรกิริยาอนุภาคครั้งเดียวที่พวกเขาอธิบายด้วยสัญญาณพื้นหลังที่รู้จักไม่ได้ ผลลัพธ์นี้เป็นร่องรอยอนุภาคมืดที่แข็งแกร่งที่สุดที่โครงการเคยผลิต แม้จะยังไม่ถึงขั้นการค้นพบ

อนุภาคมืดคิดเป็นประมาณ 85% ของมวลในเอกภพ แต่ยังไม่มีใครตรวจพบโดยตรง LUX-ZEPLIN หรือ LZ เป็นหนึ่งในเครื่องตรวจจับที่ไวที่สุดในโลกที่สร้างขึ้นเพื่อค้นหาอนุภาคที่มีปฏิสัมพันธ์อ่อนหรือ WIMPs

แสงวาบเดียว ใต้ดินหนึ่งไมล์

เครื่องตรวจจับบรรจุซีนอนเหลวเจ็ดตันในถังที่ฝังลึกประมาณหนึ่งไมล์ใต้เนินแบล็กฮิลส์ในเซาท์ดาโคตา ที่ศูนย์วิจัยใต้ดินแซนฟอร์ด หินด้านบนป้องกันรังสีคอสมิก และซีนอนถูกทำให้เงียบอย่างยิ่งเพื่อให้การชนที่หายากโดดเด่น

เหตุการณ์ที่อธิบายไม่ได้ถูกบันทึกเมื่อวันที่ 16 มิถุนายน 2023 เวลา 15:22:39 น. การวิเคราะห์ใหม่พบว่าเป็นการยากที่จะระบุว่าเป็นสสารธรรมดา

หากเหตุการณ์มาจากอนุภาคมืด WIMP ที่อยู่เบื้องหลังจะต้องมีมวลอย่างน้อย 200 กิกะอิเล็กตรอนโวลต์ หรือมากกว่ามวลโปรตอน 200 เท่า

ทำไมยังไม่ใช่การค้นพบ

การวิเคราะห์ถึง 2.6 ซิกมา หมายความว่ามีโอกาสประมาณ 0.5% ที่เหตุการณ์อาจอธิบายได้ด้วยพื้นหลังที่รู้จัก นักฟิสิกส์ต้องการนัยสำคัญ 5 ซิกมา หรือโอกาสประมาณ 1 ใน 3.5 ล้านที่จะเป็นสัญญาณเท็จ ก่อนจะเรียกว่าการค้นพบ

เหตุการณ์เดี่ยวยังตีความได้ยาก เครื่องตรวจจับสามารถบันทึกแสงวาบผิดปกติด้วยเหตุผลที่ไม่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์ใหม่ ตั้งแต่การปนเปื้อนปริมาณน้อยไปจนถึงการรวมกันที่หายากของอันตรกิริยาธรรมดา

ทีมนำเสนอผลที่การประชุม TeV Particle Astrophysics 2026 ในญี่ปุ่น และส่งบทความไปยัง Physical Review Letters

ข้อมูลเพิ่มเติมจะหมายถึงอะไร

LZ ยังคงเก็บข้อมูล เวลาสัมผัสที่มากขึ้นเพิ่มโอกาสที่สัญญาณจริงจะเกิดซ้ำ ซึ่งเป็นวิธีที่สะอาดที่สุดในการแยกอนุภาคมืดออกจากสัญญาณรบกวน นักวิจัยกล่าวว่าการเปิดเผยข้อมูลครั้งถัดไปจะตัดสินว่าร่องรอยนี้อยู่รอดหรือไม่

การทดลองอื่นกำลังไล่ตามเป้าหมายเดียวกันด้วยเทคโนโลยีที่แตกต่าง และสัญญาณที่ยืนยันได้จากเครื่องตรวจจับมากกว่าหนึ่งเครื่องจะยากที่จะปฏิเสธ