岩石可能含有暗物质化石

如果暗物质在古老的岩石内部发生相互作用，它们可能会在岩石的晶体结构中留下可探测的痕迹。

我们脚下的岩石可能含有暗物质在过去发生相互作用的痕迹——以纳米宽度的轨迹的形式。以前，对这些所谓的暗物质化石的搜索一无所获。但材料分析技术的最新进展，使来自瑞典和波兰的一组研究人员认为，需要再进行一次化石的“挖掘”活动。该团队预测，暗物质的迹象可能会在深层钻芯中的某些矿物质中显现出来，其灵敏度将超过目前的研究方法。

化石轨道识别技术最初是为研究旧岩石中的核裂变而研发的。当高能的裂变产物穿过晶体结构时，它会留下几纳米宽、几微米长的非晶态轨道。通过与原子核的碰撞，暗物质粒子可以产生相似但较短的轨迹。但于1995年发表的一项使用原子力显微镜的搜索(付费期刊)并未发现这种现象。

在这项新近的研究中，研究人员提议使用最新的技术，如氦离子束显微镜和小角度X射线散射，以纳米分辨率去直接测绘一克的岩石的全部体积。这种壮举在以前是做不到的。他们提议，从来自十千米深处的钻孔中的低放射性矿物中获取样本。在这些矿物中，源自宇宙射线等其他粒子的轨道应该要少一些。

该团队估计，一立方厘米的古代岩石可以含有数百到数千个由暗物质引起的轨道。他们说，这些轨道可以通过它们独特的轨道长度分布来识别。他们的计算还表明，一克重的“古探测器”的灵敏度可能比现在一些数吨重的探测器还高；构成前者的岩石材料已经“寻找”暗物质约十亿年，而后者只运行了短短数年。

该研究发表于付费期刊《物理评论D》。

# cmp0xff：盖自开辟以来，每受天真地秀，日精月华，感之既久，遂有灵通之意。

# 原文作者为Michael Schirber(《物理》网站在法国里昂的通讯编辑。)