氙气实验挤压了WIMPy暗物质(3)

当进入的粒子撞击原子核时，它会导致自由电荷和/或光子的产生，从而在目标周围的光电倍增管中产生可见的信号。氙探测器出色地利用了这一想法，使其成为世界上最灵敏的粒子探测实验。
学分：Nicolle Rager Fuller/NSF/IceCube
但是从暗物质相互作用中检测核反冲事件并非易事。当然，你可以想象一个探测器，在那里你制造某种对这些相互作用敏感的腔室，但问题就变成了创建一个探测器，它不会给你各种各样的假阳性信号。例如，仅在标准模型中就发生了许多不同类型的事件，这些事件也会产生显示在任何检测器中的信号。
宇宙射线不断轰击地球，并进入任何探测器，在那里它们会与原子核和电子碰撞。
来自宇宙各地的中微子将在探测器内以及探测器表面/壁上相互作用，在其中产生粒子雨。
来自地球内部的自然放射性会用氦核、电子、正电子、伽马射线和自由中子影响探测器，所有这些都会在探测器内相互作用。
由宇宙射线、中微子相互作用和其他来源（如粒子雨衰变）产生的μ介子也在探测器内相互作用。
以及探测器材料本身中的任何杂质——微量的水、痕量气体等。— 也会在您的探测器内产生污染物信号。
问题不仅在于设计一种设备来检测您正在寻找的信号;这是在优化设备以尽可能减少背景（噪声），并且对于任何保留的背景，都要充分理解它，以便您可以梳理出数据中残留的任何信号。

这张照片显示了XENON探测器和目标，包裹在左侧约700吨的切伦科夫水探测器中，右侧是LNGS大厅中的辅助仪器。
近 20 年来，XENON 合作一直致力于实现这一目标。他们首先选择一个地点：在意大利阿尔卑斯山的一座山下，因为地下深处是保护自己免受大多数撞击地球的宇宙射线的绝佳场所。然后，他们取一个由液态氙（一种惰性、化学上非反应性的惰性惰性气体）制成的“目标”，并围绕它建立一个实验装置。本装置：
低温冷却至稳定的温度和压力，