繞太陽運行的太空原子鐘，能協助探測暗物質

為了找出暗物質，科學家可謂絞盡腦汁。物理學家最近提出一項新實驗，試圖透過將原子鐘發送到附近暗物質密度最大的地方——太陽附近，以尋找暗物質訊號。

整個宇宙構成中，常規物質（即重子物質）僅占 4.9%，其餘為暗物質與暗能量，雖然後者看不見，但它們確實透過重力作用暗示自身存在，且證據不斷增加，只是最好的證據：直接檢測，至今仍困擾著科學家。

最常見的探測方法是在地下深處放置巨大設備，等待暗物質粒子與罐中原子核碰撞；其他實驗則觀察一些假設性暗物質粒子可能產生的電磁效應，但到目前為止，這些實驗都沒有發現任何跡象。

而來自日本科維理宇宙物理學與數學研究所（Kavli IPMU）、美國加州大學爾灣分校、德拉瓦大學的研究人員們認為，或許我們找錯地方了，也許探測暗物質更好的地點不是地球，而是太陽；探測使用的工具則是原子鐘。

原子鐘是世界上已知最準確的時間測量標準，透過測量原子的共振頻率來計算並保持時間準確。研究人員表示，水星軌道與太陽之間物質密度很大，原子對暗物質振盪高度敏感，而原子鐘可透過測量原子不同狀態躍遷時發射的光子頻率，接收相關訊號，周圍暗物質越多，振盪就越大。

雖然我們也還不確定太陽附近暗物質的精確密度，但研究人員認為已能提供重要線索，且目前原子鐘已被廣泛應用於保持探測器時間同步，帕克太陽探測器的隔熱能力證明我們可以靠近太陽，未來推出的暗物質新任務或許可與帕克太陽探測器非常相似，但專門攜帶原子鐘設備進行搜索。

新論文發表在《自然天文學》( Nature Astronomy ) 期刊。

• Researchers say space atomic clocks could help uncover the nature of dark matter

• Atomic clocks orbiting near the Sun could detect dark matter

（首圖來源：Kavli IPMU）