暗物質(zhì)可探測參數(shù)空間擴(kuò)寬兩個(gè)數(shù)量級(jí)
來源： 科技日?qǐng)?bào)
2025-08-11 12:59:00
科技日?qǐng)?bào)合肥8月10日電 （記者 吳長鋒）記者10日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校特任研究員杜佩之與國際合作組合作，利用詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)相互作用暗物質(zhì)直接探測研究，成功克服地面實(shí)驗(yàn)的探測局限，將可探測參數(shù)空間擴(kuò)寬兩個(gè)數(shù)量級(jí)，為未來空間暗物質(zhì)探測提供了理論基礎(chǔ)。研究成果日前發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》。
探測暗物質(zhì)的本質(zhì)對(duì)于完善粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型、理解宇宙形成與演化至關(guān)重要。然而，地面實(shí)驗(yàn)對(duì)于強(qiáng)相互作用暗物質(zhì)存在探測盲區(qū)。研究人員選取了詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡近紅外譜儀的暗圖像進(jìn)行分析。這類數(shù)據(jù)因不受外界光源的影響，可以很好地標(biāo)定宇宙射線、儀器自身噪聲等環(huán)境噪聲，并且可能蘊(yùn)含暗物質(zhì)信號(hào)。
研究團(tuán)隊(duì)提出了新的暗圖像處理方法，有效排除高能事件干擾，得到暗物質(zhì)的全新約束。此約束填補(bǔ)了地面實(shí)驗(yàn)的探測空白，使可探測參數(shù)區(qū)間擴(kuò)寬兩個(gè)數(shù)量級(jí)，并將宇宙中此類強(qiáng)相互作用暗物質(zhì)在總暗物質(zhì)的豐度占比限制為0.4%以下。
此次研究揭示了空間探測器探測強(qiáng)相互作用暗物質(zhì)的獨(dú)特優(yōu)勢以及可行性。研究采用的分析方法可運(yùn)用到其他空間望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)，并為未來空間暗物質(zhì)探測器的設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理提供堅(jiān)實(shí)的理論支撐，將在暗物質(zhì)直接探測領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。