WIMP粒子现踪？LZ暗物质搜索实验取得惊人结果

近一个世纪以来，研究人员一直试图理解暗物质，但所有实验皆未直接侦测到，我们始终困在迷雾中。直到现在，勒克斯-泽普林实验（LUX-ZEPLIN，LZ）数据最新分析结果发现一种前所未见的粒子相互作用，且能以候选暗物质粒子WIMP讯号解读，是迄今LZ实验最有力暗物质线索。

勒克斯-泽普林实验（LUX-ZEPLIN，LZ）位于桑福德地下研究设施，是由10吨液态氙制成的超灵敏暗物质探测器，旨在直接搜索大质量弱相互作用粒子（WIMP）核相互作用讯号，当暗物质撞击液氙罐内原子核，会让氙核产生一小束闪光并立即被光感测器阵列侦测，同事件还会释放电子，当这些电离电子因外部施加的电场向上漂移抵达探测器顶部，会再次发出闪光（电致发光）。

盯梢了15年，近日LUX-ZEPLIN团队分析2023年3月～2024年4月收集的数据，终于惊喜挖出一件前所未见粒子撞击事件，能量落在43GeV，位置、特征也都落在科学家预期暗物质出现的范围，且几乎找不到任何已知背景讯号可解释。

虽然只是单一事件，仍足以让整个物理学界兴奋，若该异常事件确实由暗物质引起，那产生该事件的WIMP粒子可能至少为200GeV/c2（或超过质子质量200倍），且可能涉及比传统模型更复杂的交互作用。

不过团队并未宣称发现暗物质，因为物理学界宣布“重大发现”的黄金标准是标准差达5sigma（机率误差小于百万分之一），此次分 析结果标准差仅2.6sigma，代表仍有约0.5%机率可通过已知背景杂讯解释，但这已是LZ实验有史以来最接近暗物质的一次搜索。

过去20年来，WIMP粒子是最受欢迎的暗物质候选目标，但近年各大地下实验都没有找到它，让部分科学家开始怀疑WIMP粒子可能不存 在，或暗物质可能是其他类型的粒子。此次LZ实验抓出43GeV事件强力支持WIMP粒子阵营，还可能催生更复杂的暗物质模型（如带有特定 交互作用的WIMP）。

相关研究结果于“2026TeV粒子天文物理学”会议演讲中发表。