实验驳斥暗物质说法

1997 年，DAMA/NaI 实验观测到一个信号，其年度变化暗示可能存在暗物质。尽管后续的 DAMA/LIBRA 实验也得出类似结果，但直接探测到暗物质的说法仍受到物理学界质疑。为独立验证该说法，ANAIS – 112 和 COSINE – 100 这两个姊妹实验采用与 DAMA/NaI 和 DAMA/LIBRA 相同的基本设计。2021 年，ANAIS – 112 的首个数据集未发现此类变化，初步排除暗物质是早期观测结果的原因。（见概要：实验对潜在暗物质发现存疑）。如今一项结合 ANAIS – 112 和 COSINE – 100 数据的新研究，更有把握地排除了暗物质解释。

所有这些实验旨在寻找所谓弱相互作用大质量粒子在碘化钠靶中与原子核散射的信号。由于探测器相对于银河系暗物质的速度会随地球绕太阳公转发生变化，这样的信号应包含明显的年度调制。DAMA/NaI 和 DAMA/LIBRA 对这种调制的观测结果与其他直接探测实验及模型预测不一致。但此前尚未用相同技术对这些观测的可重复性进行有力测试。

ANAIS – 112 和 COSINE – 100 通过添加一些额外功能降低背景噪声并提高事件检测率，从而得以进行此类测试。对新实验合并数据集的统计分析表明，在相关能量区域没有明显的年度调制证据。这一结果有效排除了 DAMA/LIBRA 信号源于暗物质的可能性。尽管该研究未对这一有争议的观测结果作出解释，但研究人员表示，这使得暗物质领域能够在未来不受未解决的探测声明阻碍，继续开展研究。