暗物质探测器中的神秘信号让人兴奋不已

今年6月，从事XENON1T暗物质探测器工作的物理学家宣布，在他们的实验中测量到了一个奇怪的信号-由2吨超纯氙气组成。该信号的统计意义为3.5σ或更低，远低于粒子物理发现通常所需的5σ水平。

在当时出版的一份预印本中，研究小组提出，这个信号-低能电子反冲事件的过剩-可能有三种解释。最普通的是，它是由放射性氚污染超纯氙气造成的。

他们说，一个更耐人寻味的解释是，信号是探测到被称为轴子的假想粒子，这些粒子可能会发射到太阳。第三种可能性是，过剩是由中微子以一种意想不到的方式与氙气相互作用造成的-这也是非常有趣的。

现在，最初的预印本已经发表在“物理评论D”和“物理评论快报”上，五篇理论论文对这种过度现象提出了一系列诱人的解释。

在日本工作的高桥文信、山田雅明和文音表示，该信号可能与一种假设的轴子状粒子(ALP)有关，该粒子的质量为几keV/c2，它与电子相互作用。除了解释XENON1T信号，这样的ALP可能是暗物质的一个组成部分，它的存在可以解释观测到的白矮星和红巨星冷却的异常。

与此同时，在德国，安德烈亚斯·巴利、苏迪普·贾纳和安德烈亚斯·特劳特纳认为，神秘的信号可能是一种假想的规范玻色子所致，该玻色子介导了太阳中微子和电子之间的一种新的相互作用。

一篇由Nicole Bell等人撰写的论文。认为“相对低质量的发光暗物质候选者”是过剩的来源。他们认为，这种暗物质粒子可能以“轻状态”进入探测器，并被散射成“重状态”，通过发射光子进行衰变。然后，这个光子会与探测器中的电子相互作用，从而产生观察到的信号。

巴托兹·福纳尔和他的同事们提出了另一个暗物质提议，他们认为，如果不是这样，缓慢的冷暗物质粒子可能会从银河系中心获得能量的提升，并与XENON1T电子相撞。

第五个想法来自加拿大的约瑟夫·布拉曼特(Joseph Bramante)和宋宁强，他们认为信号可能来自一种暗物质的散射，这种暗物质是早期宇宙的热遗迹。

他们不可能都是对的，看看类似的信号是否会出现在未来的暗物质实验中，这将是非常有趣的。