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(相關(guān)資料圖)

幾十年的天文觀測(cè)表明，宇宙中的事物遠(yuǎn)不止眼前所見(jiàn)。根據(jù)我們可以看到的物質(zhì)的質(zhì)量，引力效應(yīng)是說(shuō)不通的，這導(dǎo)致天體物理學(xué)家推斷，那里有更多我們看不到的物質(zhì)。這種所謂的暗物質(zhì)不會(huì)發(fā)射或與光相互作用，也很少與正常物質(zhì)相互作用。

偶爾，一個(gè)暗物質(zhì)粒子可能會(huì)撞上一個(gè)常規(guī)物質(zhì)的原子，并產(chǎn)生一個(gè)可探測(cè)的信號(hào)--盡管它們通常不可能從我們周圍不斷發(fā)生的所有其他互動(dòng)中區(qū)分出來(lái)。但是，如果你去除所有這些干擾，理論上你應(yīng)該能夠探測(cè)到暗物質(zhì)。

這就是這個(gè)新設(shè)施背后的想法。SUPL建在地下1公里（0.6英里）處，以阻止宇宙射線到達(dá)儀器。探測(cè)器周圍還有大約100噸的鋼和聚合物屏蔽，以及一個(gè)液體閃爍器系統(tǒng)，有助于消除假陽(yáng)性反應(yīng)。

探測(cè)器本身是一個(gè)裝有50公斤（110磅）超純碘化鈉晶體的罐子，如果被呼嘯而過(guò)的粒子擊中，它將發(fā)出閃光。極其敏感的光探測(cè)器一直在觀察這個(gè)罐子，以尋找任何此類信號(hào)。像中微子這樣的其他粒子也能產(chǎn)生類似的閃光，但這些通常也會(huì)同時(shí)在液體閃爍體中產(chǎn)生信號(hào)。任何只發(fā)生在碘化鈉中的閃光都可能變成難以捉摸的暗物質(zhì)。

整體設(shè)計(jì)對(duì)于像XENON1T和LUX這樣的暗物質(zhì)探測(cè)器來(lái)說(shuō)是很常見(jiàn)的，它們使用液態(tài)氙作為探測(cè)器的體積，其他提議的使用超流體氦或過(guò)冷水的設(shè)計(jì)也是基于類似的原理。但是SUPL的主要優(yōu)勢(shì)在于其位置。以前的暗物質(zhì)探測(cè)器都集中在北半球，所以在世界的另一端建造一個(gè)探測(cè)器可以幫助確認(rèn)或排除這些早期實(shí)驗(yàn)報(bào)告的一些有趣的信號(hào)。

例如，SUPL的姐妹設(shè)施——意大利格蘭薩索國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)候選信號(hào)似乎在每年6月達(dá)到高峰。樂(lè)觀的解釋是，這與地球軌道上的一個(gè)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，在這個(gè)點(diǎn)上，當(dāng)太陽(yáng)系在銀河系中移動(dòng)時(shí)，地球正迎面飛過(guò)暗物質(zhì)粒子的 “風(fēng)”。當(dāng)然，悲觀的解釋是，其他季節(jié)性因素，如濕度波動(dòng)，也在發(fā)揮作用。

具有反季節(jié)性的SUPL可以幫助回答這個(gè)問(wèn)題。如果它也能在每年六月檢測(cè)到大量的信號(hào)涌入，這將是暗物質(zhì)“風(fēng)”假說(shuō)的非常有力的證據(jù)。另一方面，如果它的峰值出現(xiàn)在12月左右，這將表明來(lái)自夏季天氣的干擾。無(wú)論結(jié)果如何，SUPL都將是一個(gè)引人關(guān)注的實(shí)驗(yàn)室。

關(guān)鍵詞：液體閃爍相互作用暗物質(zhì)粒子