暗物质直接探测实验现状.docVIP

 n 暗物质直接探测实验现状# 余钊焕1,3，陈璟锟1，姚道新1，王青2，张宏浩1** （1. 中山大学物理科学与工程技术学院，广州 510275； 5 10 15 20 25 30 35 40 2. 清华大学物理系，北京 100084； 3. 中国科学院高能物理研究所，北京 100049） 摘要：暗物质的存在性已经在天文学和宇宙学界得到广泛承认，但暗物质的粒子物理性质还 不是很清楚。暗物质直接探测实验是一类能够直接揭示暗物质粒子本性的实验，在近几年 来发展非常迅速，而且探测能力已经逐步达到探测暗物质的要求。本综述简要介绍暗物质 直接探测实验现状，并对现有主要实验的必威体育精装版结果和限制进行归纳总结。有些实验已经声 称找到了暗物质的疑似信号，但这些疑似信号相互矛盾，而且有些实验又将这些信号区域 排除了，需要更进一步的实验才能给出确切的答案。 关键词：高能物理学；暗物质；直接探测；弱相互作用大质量粒子 中图分类号：O572.2 Status of dark matter direct detection experiments YU Zhaohuan1,3, CHEN Jingkun1, YAO Daoxin1, WANG Qing2, ZHANG Honghao1 (1. School of Physics and Engineering, Sun Yat-Sen University, Guangzhou 510275, China; 2. Department of Physics, Tsinghua University, Beijing 100084, China; 3. Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China) Abstract: The existence of dark matter is confirmed in astronomy and cosmology. However, the particle nature of dark matter is still unknown. Dark matter direct detection is a kind of experiment which can directly reveal the particle nature of dark matter. Duo to their rapid development in recent years, these experiments become more and more sensitive to dark matter. This review briefly introduces the current status of dark matter direct detection experiments and shows their main results. Some experiments have claimed that some possible dark matter signals have been found. But the results of these experiments are inconsistent to each other. On the other hand, other experiments have excluded these possible signal regions. Further experiments are needed to give a convincing statement. Key words: khigh energy physics; dark matter; direct detection; Weakly Interacting Massive Particle 0 引言 近十几年来，各种天文学和宇宙学的精确观测结果[1,2]已经无可异议地证明，除了可见 （发出电磁波）物质外，宇宙中还包含着许多隐藏着的组分。其中不发光的、仅表现出万有 引力效应的物质，被称为暗物质。当前观测结果表明，暗物质广泛存在矮星系、星系、星系 团、宇宙大尺度结构中，而且总量是普通可见物质的几倍。 各种天文学观测初步揭示出的暗物质特性有：1）暗物质是稳定的，即使会衰变，其衰 变时间也应该超过或者相当于宇宙年龄尺度的时间，否则我们能很容易地接收到暗物质衰变 信号；2）由于暗物质具有引力效应，又从未在光学、射电望远镜中被发现到，我们推测暗 物质应该是电中性的，即不能与光子有直接的耦合；3）暗物质主要是非重子物质；4)