當(dāng)前簡訊:LHC團(tuán)隊確定“穿越萬里”反原子核 有望作為間接探測工具搜尋暗物質(zhì)
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輕反原子核由反質(zhì)子和反中子組成。根據(jù)《自然·物理》雜志發(fā)表的一篇論文，大型強(qiáng)子對撞機(jī)（LHC）團(tuán)隊研究認(rèn)為，輕反原子核或能在銀河系中穿越很長的距離。這項研究結(jié)果表明，這些反原子核或能用于尋找暗物質(zhì)。
反原子以及反原子構(gòu)成的反分子等，統(tǒng)稱為反物質(zhì)，反物質(zhì)與我們周圍世界中的常規(guī)“正”物質(zhì)相遇，則發(fā)生湮滅，釋放大量能量。也正因如此，地球上沒有反原子核的天然來源，但它們會在銀河系的其他地方產(chǎn)生。有觀點(diǎn)提出，反原子核可能是源于太陽系外的高能宇宙輻射與星際介質(zhì)（星系中恒星之間空間）中的原子相互作用的結(jié)果。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，反原子核是尚未發(fā)現(xiàn)的暗物質(zhì)粒子湮滅所形成的。
為探索反原子核與物質(zhì)的相互作用，歐洲核子研究中心的LHC所屬ALICE合作組，日前分析了氦-3（氦的一種穩(wěn)定同位素）原子核的反粒子。研究人員利用LHC的粒子對撞產(chǎn)生反氦-3原子核，再讓這些反原子核與ALICE探測器中的物質(zhì)相互作用，讓它們消失。
通過研究，團(tuán)隊科學(xué)家們確定了反氦-3原子核的消失概率，以及這種概率在這些反原子核穿越銀河系過程中所產(chǎn)生的影響。
科學(xué)家們此前已知，要通過探測宇宙線中的各種粒子來尋找暗物質(zhì)的信號，如果暗物質(zhì)能夠湮滅或者衰變到標(biāo)準(zhǔn)模型粒子，那么暗物質(zhì)的額外流強(qiáng)，就可以被探測器所接收到。宇宙線中的反原子核之所以被認(rèn)為是暗物質(zhì)間接探測的重要工具，就是因為其流強(qiáng)相對較高，特別是反氘核與反氦核，有可能達(dá)到現(xiàn)代宇宙線探測器的靈敏度極限。鑒于此，當(dāng)前的研究結(jié)果也意味著，能穿越很長的距離的反氦-3原子核很適合用來搜索暗物質(zhì)湮滅。
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