LIGO回归！引力波天文学进入新纪元
经过了长时间的韬光养晦，如今功力大涨、重回天文界的引力波探测器，在刚刚进入第三个观测周期的短短一个月之内，便已经精准定位了五次引力波事件的源头――其中有一个可能是人类第一次观测到的黑洞-中子星合并事件。
科学家可能找到一种新途径，窥探“漆黑天下”的物理学。这里的漆黑天下是指暗物质和暗能量，它们在宇宙中的比重到达95%。暗物质对正常物质发生引力拖拽，暗能量据信导致宇宙膨胀速率加速。不外，科学家从未对它们举行直接观察。为了窥探这个漆黑天下，科学家需要调整大型强子对撞机的探测器。
天下上最大的原子对撞机——大型强子对撞机，在法国-瑞士疆域地下形成一个27公里长的环 在一篇新论文中，理论物理学家示意他们制订了一项新设计，征采理论中存在但从未在现实中观察到的粒子。这些粒子被形象地称之为“长寿粒子”，可能是窥探暗物质和暗能量的一个窗口。暗物质和暗能量在宇宙中的比重到达95%，前者对正常物质发生引力拖拽，后者据信导致宇宙膨胀速率加速。 马里兰州大学博士后研究员刘振（Zhen Liu，音译）示意，由于暗物质和暗能量与宇宙中正常物质间的交互异常微弱，科学家从未对它们举行直接观察。刘振是新设计的参与者之一。他在接受《生涯科学》杂志采访时指出：“它们不与我们对话。”
暗物质艺术概念图 长寿粒子可能提供一种途径，让这个漆黑天下与正常天下之间举行相同。刘振和他的同事以为，借助大型强子对撞机的某些探测器，物理学家有可能发现长寿粒子的踪迹。大型强子对撞机的环形隧道长27公里，座落于法国-瑞士疆域地下100米，是天下上最大的原子对撞机。 这个漆黑天下也被称之为“隐藏区”，充斥着尺度物理学模子以外的一系列设想粒子。（尺度模子用于注释质子、中子、电子以及随同它们的所有奇异亚原子粒子，例如夸克、介子、中微子和希格斯玻色子。）
大型强子对撞机的探测器，用于探测对撞中发生的奇异粒子以及它们的衰变产物 若是正常物质是一个山谷，漆黑天下即是山脊另一侧的平行山谷。翻过这个山脊需要花费大量能量，因此，漆黑天下的粒子彼此间发生强烈交互，
前所未见！黑洞吸积盘像陀螺一样摇晃 朝四面八方喷射
在对天鹅座V404黑洞进行观测时，天文学家发现前所未见的现象。这个黑洞的吸积盘像陀螺一样旋转并且朝四面八方喷射等离子体喷流。科学家认为旋转喷流因吸积盘与天鹅座V404不重合导致。强烈的辐射导致吸积盘内部膨胀成一个甜甜圈形结构。
但与山脊另一侧粒子的交互却很弱。不外，某些粒子可能穿过这道能量屏障，通过所谓的“量子隧穿”历程，从漆黑天下进入到我们熟悉的正常天下。 刘振示意这些粒子可能并不是质子、中子等稳固粒子的“漆黑版”，但可能与较为不稳固的尺度模子粒子更为相似。研究人员希望发现这些隧穿粒子。芝加哥大学理论物理学家王连涛（Liantao Wang，音译）示意纵然存在，这些粒子也异常罕有。
乐高版超环面仪器实验装置（ATLAS）。ATLAS是大型强子对撞机的一部分 大型强子对撞机能够将质子加速到令人惊异的水平，每秒可发生10亿次对撞。凶猛的撞击将质子分解成大量已知的尺度模子粒子。但对于寻找隐藏区的科学家来说，所有这些粒子都是“噪音”。王连涛指出隧穿粒子可能十年才会泛起几回。 4月3日，《物理谈论快报》刊登了王连涛、刘振等人的论文。他们在论文中论述了一种窥探这些罕有粒子的途径。王连涛示意一切都取决于时机。与大型强子对撞机发生的大量尺度模子粒子相比，长寿粒子质量伟大且行动迟缓。
大型强子对撞机的紧凑渺子线圈实验装置（CMS）。CMS是一台多用途探测器，能够对能量到达7万亿电子伏特的质子束对撞的许多方面举行研究 刘振指出长寿粒子之所以速率缓慢是因为它们必须战胜伟大的能量障碍才能在正常物质组成的天下留下印记。不外，蜗牛般的速率对物理学家来说反而是一个有用的特征。大型强子对撞机中的大多数基本粒子以光速移动且迅速衰变。例如，希格斯玻色子会在10的-22次方秒内消逝，衰酿成一组更稳固的粒子。 王连涛指出长寿粒子的寿命更长，最长可到达0.1秒。此外，它们的速率也到不了光速。因此，调整大型强子对撞机的探测器，以寻找迟一些抵达传感器的粒子，应该就是探测长寿粒子的关键所在。“这是一个异常简朴的想法，但能够发生令人惊异的功效。”
大型强子对撞机的大型离子对撞机实验装置（ALICE），用于研究重离子对撞 现在，大型强子对撞机正在举行升级。刘振示意某些调整将随着对撞机的升级而自然完成。2021年重启后，对撞机的探测器测算粒子抵达时间的精确度可到达现在的10倍。在此基础上，科学家只需对软件举行一些调整并确保使用对撞机的物理学家优先思量征采事情，便可充分利用强子对撞机的能力。王连涛和刘振指出，他们正与同事举行一系列集会，以确保所有人步调一致。刘振说：“我们的想法有望成为现实。”
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