
科学与发现
暗物质探测器创下太阳中微子最低能量测量纪录
一台为搜寻暗物质而建造的探测器,测得了能量低于此前任何实验所测范围的太阳中微子。XENONnT仪器将直接观测范围拓展至约17千电子伏的中微子能量,探测到的信号主要来自为太阳提供能量的聚变反应所产生的粒子。
该探测器位于意大利格兰萨索山体地下1,400米处,内含5.9吨高纯度液态氙。极少数情况下,经过的中微子会撞击氙中的电子,产生微弱闪光和电信号。研究人员减少并仔细测量了放射性氡、铅和氪等来源的干扰,使微弱的太阳信号达到五西格玛统计标准——粒子物理学通常以此作为宣布发现的门槛。
这些质子—质子中微子,简称pp中微子,产生于太阳主要聚变反应链接近起始的位置。因此,更精确地测量这些中微子的通量,可以检验科学家对太阳核心能量产生机制的理解。
这一成果也表明暗物质探测技术已取得长足进步。XENONnT尚未发现暗物质,但其不断提高的灵敏度正揭示其他罕见的粒子相互作用。太阳中微子最终将成为暗物质搜寻中的重要背景噪声来源,在带来挑战的同时,也开辟了一个有望取得丰硕成果的中微子研究领域。