根据模拟构建的宇宙暗物质分布。/汤姆·阿贝尔、拉尔夫·凯勒
韩国基础科学研究院(IBS)6日宣布，由地下实验研究组领导的国内联合研究小组，利用商用反应堆，实施了世界首次直接探索轻暗物质的NEON实验。这是世界上首次利用商业反应堆直接探索轻暗物质的尝试。
暗物质作为宇宙的重要组成部分，约占宇宙质量和能量的27%，但其本质一直是个谜。由于暗物质无法直接观察，科学家们一直在寻找间接证据来揭示其真实面貌。以往对暗物质的搜索主要集中在弱相互作用重粒子(WIMP)上，但至今尚未找到确凿的实验证据。因此，研究人员开始探索寻找暗物质的替代方法。
NEON实验正是一项旨在探索超光速区域暗物质的独特实验。与现有的基于加速器的实验不同，NEON实验将目标锁定在轻暗物质上。研究小组在全罗南道灵光郡的韩光核电站第三号机组进行了这项实验。他们在距离2.8千兆瓦(GW)火力反应堆约23.7米处安装了一台掺铊碘化钠闪烁探测器，该探测器具有多层屏蔽结构，以最大限度地减少背景辐射的干扰。
经过一年零四个月的数据收集，研究团队对核反应堆运行期和停堆期的数据进行了对比分析。他们成功精确分析了1-10 keV(千电子伏)能量范围内的微小信号，这些信号可能与暗物质的存在有关。据研究人员介绍，核裂变过程中释放的高能光子可以与电子相互作用产生暗光子，而这些暗光子有可能衰变成更轻的暗物质。这项实验已经证明了这一过程的实际作用。
值得注意的是，虽然中国台湾以前也有过类似实验，但此次NEON实验达到了世界最高灵敏度，探测灵敏度提高了约1000倍。这一成果为探索极轻暗物质开辟了一条新道路，有望克服现有暗物质研究的局限性。
主持该实验的研究小组副组长李贤洙表示：“这种利用核反应堆作为暗物质来源的创新方法，为解开宇宙形成秘密提供了突破性转折点。”他强调，这项研究将推动暗物质研究向前迈进一大步。
在未来的实验中，研究团队计划将收集的信号数据量增加一倍以上，并应用更精确的分析技术，以期进一步揭示暗物质的神秘面纱。同时，他们对韩光核电站的支持表示了无限感谢，认为这为实验的成功提供了重要保障。
