它是黑暗物品的房间里的大象:一个声称的检测,很难相信,不可能确认并令人惊讶地难以解释。现在,使用与索赔背后的协作的四种仪器将使用相同类型的探测器在作品中或准备上网。在三年内,实验将能够确认暗物质的存在—或者为所有人统治一次宣称,说出工作的物理学家。

“这将得到解决,”在新泽西州的普瑞斯顿大学弗兰克卡普里斯说,他领导了其中一项努力。

原件来自Dama合作,其 探测器坐在Gran Sasso Massif下的实验室深处,在罗马以东。十多年来,它报告了压倒性的证据 对于暗物质,一种看不见的物质被认为通过其引力吸引力结合星系。在韩国的第一个新的探测器上网,是由于在几周内开始采取数据。其他人将在未来几年内遵循西班牙,澳大利亚,再次,格兰萨索。所有人都将使用碘化钠晶体来检测暗物质,除了Dama之外没有全面的实验’S之前已经完成过。

科学家有很大的证据表明暗物质存在,并且与普通问题至少五倍。但它的性质仍然是一个谜。领先的假设是至少一些质量由弱互动的巨大颗粒(WIMPS)组成,在地球上应偶尔碰到原子核。

达马’如果在探测器中发生这种情况,S钠碘化物晶体应产生闪光灯。虽然天然放射性也产生如此闪光,但Dama’S声称已检测到WIMPS,首先于1998年制造,依靠每天生产的闪光的数量随季节而变化。

他们说,如果太阳系在太阳系通过银河系上移动的情况下,可以通过WIMPS在地球上落下的瓦雨,这是预期的预期。’暗物晕。在这种情况下,穿过地球的粒子的数量应该在行星时达到峰值’六月初,当其动作对抗太阳时,轨道运动与太阳的轨道行动引起了’S,12月初。

有一个大问题。“If it’非常暗的事情,许多其他实验应该已经看到它,”德国卡尔斯鲁赫理工学院理论物理学家托马斯施韦兹 - 曼戈尔说—没有人。但与此同时,所有试图在DAMA实验中找到弱点,例如研究人员没有考虑的环境影响,失败了。“调制信号在那里,”在加利福尼亚大学圣地亚哥的Kaixuan Ni说,他们工作 暗物实验称为Xenon1t. “但如何解释该信号—whether it’来自暗物质或其他东西—is not clear.”

没有其他全面的实验在其探测器中使用碘化钠,尽管韩国在韩国在韩国,使用铯碘化物的探测器。因此,暗物质仍然是以不同方式与其他元素相互作用。“直到有人打开了由相同材料制成的探测器,你会变得不满意,没有什么在那里,”在伊利诺伊州芝加哥大学的Juan衣领上讲,他们在几个暗物质实验上工作。

许多人发现它挑战以所需的纯度生长碘化钠晶体。具有天然存在的放射性叶片的钾的污染是一个特定的问题。

但现在三个黑暗的狩猎团队—金斯; DM-ICE,从康涅狄格州新避风港的耶鲁大学奔跑;和anais,西班牙萨拉戈萨大学—每个获得的晶体约为DAMA的背景放射性水平’s。他们说,这足以测试其结果。

Kims和DM-Ice队已在阳阳地下实验室一起建立了碘化钠探测器,160 首尔以东的公里。该仪器使用‘active veto’韩国总监yeongduk金(韩国)表示,传感器使其能够从噪音中与噪音分开噪音。’在大田地下物理学中心,管理金座。

Anais正在西班牙比利牛斯的Canfranc地下实验室中建立类似的探测器。一起,金斯/ DM-ICE和ANAIS将有大约200个 千里克碘化物,他们将汇集他们的数据。这与DAMA相当’s 250 他们说,公斤,使他们能够捕捉类似数量的WIMPS。尽管较新的探测器的背景噪声水平较高,但仍然可以伪造或重现非常大的DAMA信号,这是耶鲁的雷纳马亚马说,他领导DM-ICE。

但卡普里奇认为,高纯度比质量更重要。他和他的合作者已经开发了一种降低污染的技术,1月份宣布他们是第一个获得比DAMA更纯净的水晶’s。他希望进一步减少背景水平,到达第十岁的达达’s.

该项目Saber(碘化物有活跃的背景抑制)将把一个探测器放在Gran Sasso,另一个在Stawell地下物理实验室,该实验室正在建造在澳大利亚维多利亚的金矿。 SABER还将使用传感器从噪音中拔出暗物质信号,并且将总质量为50 kilograms.

CALAPRICE说,军刀应在大约一年内完成其研发阶段,并将尽快建立其探测器。然后它将使其技术可供其他实验室使用—达巴没有做的事情。在北部和南半球两者中有双探测器可以澄清环境影响是否可能模仿暗物质’萨姆的季节性’s results—如果信号来自WIMPS,则两个检测器都应同时看到峰。

罗马大学Tor Vergata的发言人Rita Bernabe表示,Dama将至少等待到2017年来发布最新成绩。她没有呼吸升起即将到来的碘化钠探测器。“我们的结果已经在14个年度周期中的无数交叉检查中验证,因此我们没有理由对别人可能做的事情感到兴奋,”她说。如果其他实验没有看到年度调制,她补充说,她的合作将得出结论,他们还没有足够的敏感性。

团队可以证明Dama对吗?“我不愿意相信Dama结果甚至首先把它们认真对待,”在安娜堡密歇根大学的理论弗莱斯说,凯瑟琳弗雷泽斯,他的合作者首先提出了Dama使用的季节性调制技术。但是,正如DAMA’S数据积累了,并且没有其他解释其信号,弗里斯现在通过毕竟可能发现了暗物质的可能性来激发。许多人试过并没有重复达巴的事实’S实验表明,它不容易,墨尔本大学的Elisabetta Barberio表示,他领导着澳大利亚的军刀。“越一个人看待他们的实验,人们越是意识到它做得很好。”

编者的说明(4/18/16):最后一段经修订,以更好地反映凯瑟琳弗里斯’对Dama协作的看法’s results.

本文已及其复制而成 第一次出版 on April 5, 2016.