cosin-100實驗研究暗物質之謎

耶魯大學的科學家們參與了一項新的國際實驗，該實驗挑戰了之前關於探測非發光暗物質的說法。天體物理學證據表明，宇宙中含有大量不發光的暗物質，但儘管許多實驗組共同努力，仍未觀測到暗物質的確切信號。一個例外是暗物質(DAMA)合作組織長期爭論的聲明，該組織報告了其碘化鈉探測器陣列中暗物質的積極觀測結果。新的cosin -100實驗是在韓國陽陽地下實驗室的一個地下暗物質探測器上進行的，它已經開始探索DAMA的說法。這是第一個敏感到可以測試DAMA和使用相同目標材料碘化鈉的實驗。

COSINE-100自2016年以來一直在記錄數據，現在有了挑戰DAMA發現的初步結果。耶魯大學物理學教授雷納丸山(Reina Maruyama)說「20年來，我們第一次有機會解決DAMA難題，」。cos -100的第一階段工作是通過在探測器中尋找超過預期背景的過量信號來尋找暗物質，這些信號具有合適的能量和特徵。在最初的研究中，研究人員在數據中沒有發現過量的信號，這使得DAMA的年調製信號與其他實驗的結果不一致。cosin -100的科學家指出，要完全證實或駁斥DAMA的結果，還需要幾年的數據。

COSINE-100實驗使用了8個低背景摻鉈碘化鈉晶體，排列成4×2的陣列，總目標質量為106千克。每個晶體由兩個光感測器耦合，以測量晶體中儲存的能量。碘化鈉晶體組件浸泡在2200 L的發光液體中，這樣可以識別並隨後還原晶體觀察到的放射性背景。探測器包含在銅、鉛和塑料屏蔽組件的嵌套結構中，以減少來自外部輻射以及宇宙射線介子的背景輻射。

cos -100項目包括來自美國的50名科學家美國、韓國、英國、巴西和印度尼西亞。實驗基地陽陽地下實驗室由韓國基礎科學研究所(IBS)地下物理中心運營。

「最初的結果划出了由DAMA信號繪製的暗物質搜索區域的相當一部分。換句話說，除非對暗物質模型進行重大修改，否則這種聲稱來自暗物質相互作用的空間已經很小了，」COSINE-100的另一位聯合發言人、IBS地下物理中心(Center for Underground Physics at IBS)副主任Hyun Su Lee說。

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