近日,活力新华社记者跟随“活力中国调研行”采访团,中国宙起深入位于上海的调研地群李政道研究所。在这里,行丨李政道研究所特聘学者、米深PandaX项目副发言人周宁向媒体分享了其团队在上海交大PandaX暗物质实验室中,科学那段漫长而艰辛的家追追“暗”历程。

7月7日,问宇上海交大李政道研究所内,活力公众正在参观相关科研成果。中国宙起新华社记者 陈朔 摄

PandaX实验团队合影(右一为周宁)
现代宇宙学观测数据揭示,调研地群一种不可见的行丨“暗物质”广泛分布于宇宙之中,在宇宙大尺度结构及星系的米深形成与演化中扮演着核心角色。尽管暗物质占据了宇宙物质总量的科学85%,但至今尚未被人类直接探测到。家追自20世纪80年代起,全球科学界开展了大量实验,尝试通过多种手段捕捉暗物质粒子,其中,深地液氙实验技术处于国际领先地位。2009年,上海交通大学牵头启动了PandaX液氙暗物质与中微子探测实验。

为了寻找最纯净的实验环境,PandaX团队将目光投向了距离上海2000公里外的四川锦屏。这里坐落着中国首个、也是世界最深的地下实验室。在锦屏山2400米的巨大岩层覆盖下,实验室内的宇宙射线通量被衰减至地面水平的亿分之一,这种近乎绝对的“安静”环境,为开展高灵敏度暗物质探测提供了理想条件。
为了捕捉宇宙中暗物质粒子碰撞产生的微弱信号,周宁及其团队成功研制了PandaX-4T四吨级液氙探测器。他们将氙气冷却至零下100摄氏度,制成探测器核心,并将其浸泡在900立方米的高纯水屏蔽体中,以隔绝外界干扰。这一关键技术突破,标志着我国暗物质研究正式跻身国际第一方阵。

自2009年立项以来,PandaX实验组历经17年坚守,成功建设了三代暗物质探测器,如同“守株待兔”般耐心捕捉 elusive 的暗物质踪迹。期间,团队取得了一系列里程碑式的进展:2021年,团队在大质量暗物质探测领域取得了当时全球最强的限制结果,刷新了暗物质物理参数的边界;2024年,团队首次观测到太阳中微子与原子核相干弹性散射的迹象,该成果入选美国物理学会年度十大亮点,成为当年唯一入选的中国科研成就。

记者:薛宁婧、孙文豪、孙青
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