对疑似轻质量暗物质信号提出质疑

    本报上海8月24日电（记者曹继军、颜维琦）暗物质的本性之谜被普遍认为是21世纪物理和天文学中最具有挑战性的问题之一。以中国科学家为主导的大型暗物质探测实验组PandaX 24日在上海交通大学发布首批数据，实验结果对以往国际上发现的疑似轻质量暗物质信号提出质疑。这或许为中国科学家寻找理论家所预言的、更有可能是较重质量的一类暗物质粒子带来机会。

    PandaX是“粒子和天体物理氙探测器”（Particle ANDAstrophysical Xenon Detector）的英文简写，是中国开展的首个百公斤级大型暗物质实验，由上海交通大学牵头组织领导，包括中国和美国的6家研究机构和大学的40多位研究人员参与。主要目标是检验其他实验发现的轻质量暗物质疑似事例，探测规模仅次于世界上最大的、位于美国南达科他州地下矿井中的一个同类实验LUX。

    21世纪以来，国际上相继展开了20多个暗物质探测实验，利用暗物质和探测器的直接碰撞来寻找暗物质。特别是近几年来，意大利DAMA/LIBRA实验，美国CoGeNT和CDMS两个实验，以及德国CRESST实验先后宣称发现了疑似轻质量暗物质的信号，引起科学界和公众的强烈兴趣。

    根据数据，PandaX合作组的探测至今尚未发现任何暗物质事例，与一些其他实验发现的轻质量暗物质疑似信号不兼容。而其研制并用于实验的120公斤级液氙探测器的灵敏度已达到世界先进水平。该研究成果正式论文被《中国科学：物理学力学天文学》（英文版）杂志接收发表，同时发布在高能物理文献网上。这一成果标志着中国在暗物质探测的前沿科学领域跨进了世界先进行列。

    值得关注的是，为了躲避宇宙射线的干扰，PandaX实验在世界最深的四川锦屏地下实验室进行。这个实验场所2010年由清华大学和雅砻江流域水电开发有限公司联合开发。该地下实验室进行的另外一个暗物质探测实验，是由清华大学牵头的暗物质探测实验组CDEX，利用低阈能的锗探测器进行轻质量暗物质探测。CDEX也在今年发布了探测结果，对CoGeNT所探测到的疑似信号提出质疑。

    据悉，在首次排除了较轻的疑似暗物质信号以后，PandaX将继续以更高的灵敏度寻找相互作用更微弱的轻质量暗物质。同时，正在建造一个500公斤级的探测器，寻找理论家所预言的、更有可能是较重质量的一类暗物质粒子。