在南達科他州黑山深處，桑福德地下研究設施 (SURF) 是一種創新且獨特靈敏的暗物質探測器，由勞倫斯伯克利國家實驗室領導的 LUX-ZEPLIN (LZ) 實驗已經經歷了一個測試階段啟動操作並收到了第一個結果。
研究人員報告了一項成熟的科學工作的開始。 LZ 實驗網站的一篇文章中發表的第一個科學數據表明，所有設置均正確設置。 該設備已準備好搜索暗物質。
LUX-ZEPLIN 位於南達科他州桑福德地下研究中心超過 1,5 公里深處。 該實驗旨在捕捉懦夫，假設弱相互作用的大質量粒子。 將傳感器放置在地下應該可以保護它們免受宇宙輻射的影響，宇宙輻射會淹沒暗物質信號。
探測器的基礎是兩個嵌套的鈦罐，裡面裝有大約 10 噸非常純淨的液態氙氣。 使用能夠檢測弱光源的光電倍增管 (PEM) 來觀察它們。 氣體容器被放置在一個更大的探測器系統中，以捕捉可以模擬暗物質信號的粒子。
科學家解釋說，氙氣中的粒子碰撞會導致可見的閃爍或閃光，這些都是由 FEP 記錄的。 此外，這種相互作用還會將電子從氙原子中擊出，導致它們在電場的影響下漂移到腔室頂部。 他們將在那裡創建另一個閃光，從而可以重建空間事件。 研究人員分析閃爍（短壽命發光）特性以確定在氙氣中相互作用的粒子類型。
因為它不發射、吸收或散射光，所以不可見，暗物質是我們理解宇宙的基礎。 例如，估計佔宇宙總質量約 85% 的暗物質的存在決定了星系的形狀和運動。
到目前為止，還沒有人設法找到暗物質粒子。 研究人員認為，已成為世界上最靈敏的新型探測器將有助於解決這一問題。 “我們計劃在未來幾年收集大約 20 倍的數據，所以我們才剛剛開始。 我們有很多科學工作要做，而且非常有趣！”加州大學聖巴巴拉分校的研究員、LZ 實驗的參與者 Hugh Lippincott 說。
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