臺灣微中子實驗 發表暗物質研究重要貢獻(圖)

【看中國2013年07月09日訊】臺灣中央研究院物理研究所參與之「臺灣微中子實驗」(TEXONO)國際合作團隊於3月發表新數據,否定美國CoGeNT實驗於2011年發表有關暗物質的證據及詮釋,並引證其數據處理不足之處。這項研究成果於6月25日刊登於物理學重要的國際學術期刊《物理評論通訊》(Physical Review Letters)。

宇宙的主要成分──暗能量和暗物質,為本世紀基礎科學之重要問題,亦為前端科技致力探索的研究方向。根據維基百科的說明,在宇宙學中,暗物質(dark matter),是指無法通過電磁波的觀測進行研究,也就是不與電磁力產生作用的物質。人們目前只能通過重力產生的效應得知,而且已經發現宇宙中有大量暗物質的存在。

根據中研院上月13日發表、由新頭殼記者報導「臺日天文學合作 照亮暗物質研究新方向」一文中指出,天文學界早在80年前便首度獲得暗物質存在的證據,現在科學家大多認同暗物質的確存在.但在漆黑夜空中看不到暗物質,在粒子物理學者的實驗中,迄今也仍未找到暗物質的粒子。由於暗物質的質量佔我們的宇宙總質量高達85%,「什麼是暗物質?」成為天文學者和粒子物理學者亟待解決的最重要問題之一。

臺灣微中子實驗團隊 否定CoGeNT對暗物質的證據及詮釋

美國的CoGeNT實驗於2011年發表的數據,可解讀為支持「低質量暗物質」存在的證據。這論點若成立,將是革命性的發現,因此必須接受嚴格的驗證。「臺灣微中子實驗」(TEXONO)國際合作團隊發表的實驗數據,結論是在CoGeNT提出的範圍內,並沒有找到暗物質,駁斥該實驗詮釋。

TEXONO團隊累積多年開展極低能高純鍺探測器的技術,利用「國聖微中子實驗室」低背境屏蔽裝置,再發展嶄新的探測器刻度技術與數據分析方法,提高實驗靈敏度。實驗的關鍵技術,是在排除背境事例中,必須作篩選效率的測量。TEXONO的數據,說明CoGeNT實驗在此環節上之不足。

TEXONO團隊持續提升探測器靈敏度,減低背境訊號,同時與中國清華大學為首的研究團隊合作,在位於中國四川,為目前世界最深的「中國錦屏山地下實驗室」進行研究,以其極底宇宙線輻射背境的優勢,運用團隊已掌握的技術經驗,開展找尋暗物質的研究計畫。預期可更上層樓,站在國際舞臺前端,進一步拓展偵測暗物質的實驗視窗。

「臺灣微中子實驗」(TEXONO),為中央研究院物理所主導之國際研究計畫,有來自臺灣、中國、印度與土耳其的研究單位參與,並得中央研究院深耕計畫與國科會經費支持。

根據中央研究院新聞稿說明,TEXONO團隊於2000年在台電核二廠建置「國聖微中子實驗室」,在微中子磁矩、微中子電弱作用等課題上,取得世界水準的成績。

TEXONO團隊自2004年兼納暗物質的偵測為主軸研究項目,成功開啟了偵測低質量暗物質的視窗,該質量範圍輾轉發展為國際暗物質研究的焦點。本研究成果,進一步確立團隊在找尋暗物質研究中的貢獻。

 

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