暗物质探测器观察到氙124放射性衰变

近日，来自物理学家组织网报道了一项令人瞩目的发现，XENON协作研究团队的暗物质探测器XENON1T在意大利格兰萨索国家实验室成功观察到了氙-124的放射性衰变。这一成果被刊登在一期《自然》杂志上，引起了全球科研界的广泛关注。

这一漫长的过程，被美国伦斯勒理工大学物理学助理教授伊森·布朗称为迄今为止最漫长、最缓慢的过程，也是迄今科学家观测到的最罕见事件。氙发生衰变的过程是，当其原子核内的一个质子转化为一个中子时，就会释放巨大的能量。在大多数元素发生衰变时，只需一个德国网子被拉入原子核即可完成这一过程。氙原子的质子却需要吸收两个德国网子才能转化为一个中子，这个过程被称为“双德国网子捕获”。这种情况极为罕见，只有当两个德国网子在合适的时间恰好紧邻原子核时才会发生。双重捕获中的德国网子会从原子核周围最内层消失，留下空间，剩下的德国网子坍塌到基态。幸运的是，我们的探测器成功捕获了这一坍塌过程。

这项研究的合作团队负责人表示，这是科学家首次直接观察到氙同位素的放射性衰变并测量出它的半衰期，这个半衰期达到了惊人的1.8×10²²年，是宇宙年龄的万亿倍。这一发现极大地提升了我们对物质最基本特征的认识。对于这一重大突破，该校科学学院院长库特·布雷内曼表示赞赏。

位于地下1米深处的XENON1T实验装置，是一个巨大的柱形水槽，内装有3500千克液态氙。研究人员通过这个巨大的探测器寻找暗物质粒子与氙的相互作用产生的微光。值得一提的是，XENON1T是有史以来同类型探测器中最大的一个。从2016年开始采集数据到去年年底关闭的这段时间里，它已成功完成了自己的任务。目前科学家们正在将其升级为XENONnT，新探测器的灵敏度将提升一个数量级，未来有望为我们揭示更多宇宙的秘密。这一重大进展不仅为我们揭示了宇宙的新奥秘，也为我们打开了新的科研领域的大门。