欧洲核子研究中心批准寻找暗物质相关粒子新实验

新华社日内瓦3月5日电(记者刘曲)欧洲核子研究中心(CERN)5日宣布批准一项新实验，旨在利用大型强子对撞机(LHC)寻找一些假想粒子，包括与暗物质、中性粒子等有关的所谓“暗光子”等。

欧洲核子研究中心发表公报说，这一名为“前向搜索实验”(FASER)的项目将于2021年启动。作为该中心现有物理研究的补充，实验将有望提高发现新粒子的可能性。

欧洲核子研究中心的大型强子对撞机目前有4个主要探测器，但它们不适合探测可能与光束平行产生的弱相互作用粒子。这些粒子可能在不与任何材料相互作用的情况下行进数百米，然后转变为已知的、可探测粒子，例如电子和正电子，并沿着当前的光束线从探测器中逃逸。

新批准的这一实验将被设置在大型强子对撞机实验项目ATLAS对撞点下游480米的光束轨迹上。尽管粒子束中质子的运行轨迹将被大型强子对撞机周围的磁铁弯曲，但弱相互作用粒子将沿直线继续行进，它们的“衰变产物”或可被FASER发现。

可能被找到的新粒子将与光束线保持高度平行且散布面极小，因此这一高灵敏度的搜索任务可以用体积相对较小的FASER实验装置来执行。FASER实验装置的总长度不到5米，其核心圆柱形结构半径为10厘米。

暗物质是一种假想的物质，被认为由弱相互作用大质量粒子构成，它不与电磁力相互作用，也无法用光直接探测。天体物理学证据表明，暗物质约占宇宙总质量的27%，但从未在实验室中被观察和研究过。

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