暗物質的數量被認為是普通物質的五倍之多–那麼為什麼我們根本找不到這種物質呢？ 一項新的研究提出可以嘗試利用包含一塊懸浮石墨和雷射的衛星，從太空中尋找暗物質。

暗物質是一種看不見的物質，理論認為它就在我們周圍。 從根本上說，根據我們所能看到的物質數量，天文觀測結果是沒有意義的，這促使天文物理學家建立了一些模型，其中包括大量我們無法看到的額外物質。 這種奇怪的東西只能透過引力影響與常規物質和光相互作用。

幾十年來，科學家一直在進行實驗，試圖找到暗物質，但迄今為止還沒有明確探測到任何訊號。 南安普敦大學的物理學家們開發出了一種新設備，可以用一種獨特的方式來尋找這種神秘物質。

實驗將獨立安裝在一顆小型衛星上，即所謂的立方體衛星（CubeSat），尺寸僅為10 x 10 x 7 公分（3.9 x 3.9 x 2.8 英吋），重1.5 公斤（3.3 磅）。 衛星內部有一小塊石墨，重約1 克（0.04 盎司），利用磁力陷阱將其懸浮起來。 雷射光束射向對面的光子探測器，漂浮的石墨阻擋了光線。

這樣做的目的是，當暗物質波沖刷衛星時，其重力影響會使懸浮的石墨晃動。 這將導致不同數量的光線反彈到探測器上，使研究小組能夠確定暗物質的存在和特徵。

南安普敦大學物理學家蒂姆-福克斯（Tim Fuc​​hs）告訴《新地圖集》：”因此，當衛星圍繞地球運行，並因此穿過銀河系中預測存在的暗物質光環時，我們的陷阱–瞄準三個不同的方向–將接收到不同數量的暗物質通量。太陽和地球穿過銀河係的軌道使我們相對於暗物質光圓環一樣的速度。

暗物質有許多不同的形式，它們具有不同的特徵，包括質量、對電磁力等力的反應，以及與普通物質甚至其他暗物質粒子的相互作用強度。 幾十年來，人們根據理論上的特性進行了不同的實驗，以尋找特定類型的暗物質。

一種搜尋方法假設暗物質很少與常規物質發生交互作用。 像LUX和XENON1T這樣的實驗就是為了在一個巨大的液態氙罐中找到這些候選粒子，它們被稱為弱相互作用大質量粒子（WIMPs）。 液態氙被放置在一個低溫箱中，浸沒在埋在山下的水箱中，從而隔絕了任何外界幹擾。 在極少數情況下，當一個WIMP 撞上一個氙原子時，它會發出一道閃光，水箱周圍的敏感探測器可以捕捉到這道閃光。

然而，這些實驗多年來仍未探測到任何東西。 不過，這也許是因為暗物質與常規物質的相互作用實際上比我們想像的要頻繁得多。 尋找這種暗物質可能更適合天基實驗，因為在那裡，暗物質撞上的東西更少。

福克斯告訴我們：”如果暗物質粒子的密度足夠大、[相互作用率]足夠高，那麼它們就會被大氣層或任何其他類型的高空負擔（即屏蔽其他信號的山脈，如意大利阿爾卑斯山的液態氙實驗）所屏蔽，從而無法被地球探測到。當然，這個衛星實驗也完全有可能探測不到暗物質，但是有更多的團隊在更多的地方尋找，我們就在更多的地方尋找這種物質。

這顆衛星預計將於明年初發射進入軌道，在那裡進行為期兩年的實驗。

該團隊在下面的影片中介紹了該專案。

零重力環境下的暗物質探測| 南安普敦大學