信息来源：倪凯旋研究组
近期，物理与天文系博士生高飞（导师：倪凯旋）以通讯作者在《物理评论快报》【Phys. Rev. Lett. 115, 091302 (2015)】上发表论文，利用XENON100实验数据对DAMA/LIBRA实验所看到的年调制信号来自于暗物质与电子作用的可能性进行了强烈的限制。同时该研究组参与的相关研究工作在Science【Science 349, 851 (2015)】上发表。
大量天文学证据表明，暗物质占据宇宙中大部分的物质组分，研究暗物质的性质成为粒子物理和天文学的最重要的研究方向。基于极深地下实验室的暗物质直接探测成为研究暗物质性质的最有力手段之一。之前，意大利Gran Sasso国家实验室运行的DAMA/LIBRA实验采集了10年以上的数据，这些数据以极高的置信度支持年周期性变化特征。然而将这种信号解释成暗物质与原子核作用的信号已经被更多更灵敏的实验（包含上海交通大学牵头的PandaX和位于意大利Gran Sasso的XENON100）所排除。因此，检验DAMA/LIBRA实验信号的来源成为暗物质研究领域的重要问题。XENON100暗物质探测实验于2011年3月至2012年4月采集了超过一年的数据，成为第一个可以利用二相型氙探测器寻找年周期性变化的实验。相比DAMA/LIBRA实验，XENON100实验拥有很好的粒子类型鉴别能力和更低的背景干扰。
交大物理系博士生高飞在XENON100合作组中提出利用该实验的电子反冲信号寻找暗物质年周期性变化信号。通过对表征探测器性能参数的时间稳定性分析，以及可能造成信号变化的本底和探测效率等分析后，他构造了完整的统计学模型用于寻找信号的年周期性变化。经过分析，虽然XENON100实验的信号存在年周期性变化迹象，但这个信号相对于DAMA/LIBRA探测实验来说小的多。对比XENON100和DAMA/LIBRA实验的周期性变化参数，两个测量结果的不吻合度达到4.8个标准差。因此，将DAMA/LIBRA实验的年周期性变化信号解释成暗物质与电子相互作用信号的可能性也进一步被排除。这些结果近期分别在《物理评论快报》和Science上发表。
本工作受到了国家自然科学基金（No. 11175117&11375114）的资助。
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