科学家继续搜寻“暗光子”

据外媒报道，暗物质是一种似乎渗透到宇宙中的神秘物质，但由于它不经常与常规物质相互作用，因此检测它是棘手的。

科学家此前已经缩小暗物质粒子筛查范围，将一些疑似暗物质粒子排除在外。欧洲核子研究中心的实验已经排除了某些类型的暗光子，使他们更接近寻找难以捉摸的暗物质。

几十年的天文观测表明，宇宙中暗物质的质量可能大于所有可见物质的总和。被称为暗物质的这种额外质量对我们来说实际上是不可见的，只能通过它与正常物质和光的引力相互作用来观察。

对于每个可能的假设粒子，有许多实验专门被用于试图检测它们，但到目前为止仍未发现任何暗物质的“蛛丝马迹”。

主要候选粒子之一是暗光子。常规光子是基本粒子，其充当电磁力的载体，构成光和无线电波。人们认为暗物质的影响可能是一种新力量的结果，这种新力量由一个名为暗光子的假想粒子携带。

虽然像德国的HADES这样的实验报告说过去没有成功寻找这种粒子，但这并没有阻止欧洲核子研究中心的科学家再次通过一个名为NA64的实验进行搜寻。使用超级质子同步加速器（SPS）加速器，该实验涉及在目标上喷射100-GeV电子束并分析产生的物质。

当然，如果在爆炸中产生任何暗光子，它们将是不可见的，但科学家们可以通过其他方式探测到它们。由于团队知道在后果中应该存在多少能量，如果有任何能量，他们可以分辨出暗光子的产生。NA64团队分析了2016年至2018年间收集的数据，这些数据总计约1000亿次电子碰撞。其中，没有暗光子的迹象。

然而这并不一定排除整个暗光子的存在-相反，它只是意味着它们不存在于该实验所测试的能量范围内。根据这些结果，研究人员得出结论，光子和暗光子之间的相互作用可能比以前认为的要弱得多。

这意味着质量为1 MeV的暗光子与电子相互作用的力可能只有光子携带的电磁力的1/100000。对于质量为200 MeV的暗光子，则可能只是1/1000。这些新的、更严格的界限帮助科学家们磨炼搜寻能力。当SPS在2021年升级后再次上线时，更严格的限制及搜寻可能会出现。

该研究在《ArXiv》上在线发表。