暗物質(zhì)可探測參數(shù)空間擴寬兩個數(shù)量級

科技日報合肥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·韋伯空間望遠鏡數(shù)據(jù)進行強相互作用暗物質(zhì)直接探測研究，成功克服地面實驗的探測局限，將可探測參數(shù)空間擴寬兩個數(shù)量級，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《物理評論快報》。

探測暗物質(zhì)的本質(zhì)對于完善粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型、理解宇宙形成與演化至關(guān)重要。然而，地面實驗對于強相互作用暗物質(zhì)存在探測盲區(qū)。研究人員選取了詹姆斯·韋伯空間望遠鏡近紅外譜儀的暗圖像進行分析。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，并且可能蘊含暗物質(zhì)信號。

研究團隊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。此約束填補了地面實驗的探測空白，使可探測參數(shù)區(qū)間擴寬兩個數(shù)量級，并將宇宙中此類強相互作用暗物質(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相互作用暗物質(zhì)的獨特優(yōu)勢以及可行性。研究采用的分析方法可運用到其他空間望遠鏡數(shù)據(jù)，并為未來空間暗物質(zhì)探測器的設(shè)計及數(shù)據(jù)處理提供堅實的理論支撐，將在暗物質(zhì)直接探測領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

(責(zé)編：楊曦、陳鍵)