科学家发现迄今为止最令人信服的暗物质粒子证据

# 科学家迄今发现暗物质粒子最有力证据 来源：https://www.wired.com/story/scientists-find-most-convincing-evidence-yet-dark-matter-particle/ 在地下超过一公里深、由废弃金矿改建的设施中，一个装满数吨液态氙的容器内部发生了“某物”撞击原子核的事件。这次微小的碰撞（https://www.wired.com/story/inside-experimental-traps-scientists-set-for-neutrinos/）留下了异常的能量特征，研究人员目前仍无法解释，但实验背后的科学家认为，这可能是迄今为止暗物质最有力的物理证据。 暗物质是天体物理学中最重要也最难以捉摸的物质之一（https://www.wired.com/story/a-galaxy-composed-almost-entirely-of-dark-matter-has-been-confir/）。尽管它占据了宇宙中约85%的物质，但我们无法直接观测到它，因为它不与光或大多数其他物质发生相互作用。支持其存在的大部分证据来自其引力效应——暗物质的质量（https://www.wired.com/story/a-newly-discovered-einsteins-cross-reveals-the-existence-of-a-giant-dark-matter-halo/）牵引着早期宇宙中的原子，形成了如今可见的恒星、星系以及庞大的星系间结构网络。 然而，暗物质之谜错综复杂。科学家甚至不知道它由什么构成，是一种单一粒子，还是一整套以我们尚未理解的方式相互作用的粒子。最离奇的解释甚至认为它由黑洞（https://www.wired.com/story/dark-may-be-made-of-black-holes-from-another-universe/）组成。关于暗物质最广为研究的理论将其组成部分命名为WIMPs，即“弱相互作用大质量粒子”，意指这些粒子具有质量因而有引力牵引，但除此之外与常规物质的相互作用很弱。 如果WIMPs存在并构成我们星系暗物质的一部分，大量的粒子可能在不断穿过地球而不留痕迹。然而，极偶然的情况下，某个粒子可能与原子核发生相互作用并转移部分能量，这就是为什么在粒子物理学界，一次无法解释的碰撞会令人兴奋。 在南达科他州桑福德地下研究设施（SURF）记录的这次奇特扰动中，监测容器的探测器记录到一个氙原子核获得能量并发生了反冲。尽管研究人员尚无法圆满解释原因，但一些模型表明，WIMP可能产生这样的反应。 科学家们表示，从统计学角度看，这一单个事件不足以被视为新粒子的发现。在2023年至2024年间进行的220天观测中，仅出现了这一例异常事件。“仅凭一个事件，我们不想过于超前。我们并非声称已观测到暗物质。但我们看到了一些有趣的现象，希望与科学界分享以征求意见，”该项目团队成员、布朗大学教授里克·盖茨克尔在新闻稿（https://sanfordlab.org/news/lz-sees-surprising-result-search-dark-matter-surf）中表示。 实验团队已将研究以预印本（https://lz.lbl.gov/）形式发表，这意味着它尚未经过同行评审。不过，他们已在日本举行的2026年TeV粒子天体物理学会议上向科学界报告了成果。 围绕暗物质的发现往往会引发这种谨慎的兴奋。2025年11月，当一支日本天文学家团队宣布在银河系中发现暗物质迹象时，他们同样建议研究界不要过早下结论。 但即使谨慎，也有理由感到乐观。如果撞击是由暗物质引起的，那么已有足够证据让研究人员开始表征相关粒子的特性。例如，团队已经计算出，在他们分析的WIMP模型下，该粒子的质量约为质子的200倍。这次撞击可能帮助我们理解这类物质如何与常规物质相互作用。 团队也在研究其他可能的解释。矛盾的是，在像这样灵敏的实验中，非典型事件并不罕见。正因如此，SURF采用了多种方法过滤背景噪音并检测由已知粒子或辐射引起的干扰。这次事件经受住了这种检验。迄今为止，研究人员在已知来源中尚未找到符合观测结果的解释。 “我们对探测器和背景了解得如此透彻，以至于即使是像我们发现的这样的单个突出事件也很重要，”布里斯托大学高级研究员、该研究的主要作者山姆·埃里克森表示。“我们预计暗物质事件极其罕见，因此只需少数几个事件就可能标志着首次探测到WIMP暗物质。” *本文最初发表于*WIRED西语版（https://es.wired.com/articulos/el-indicio-mas-convincente-de-una-particula-de-materia-oscura-acaba-de-aparecer），并翻译自西班牙语。