中国科学技术大学研究团队创新性地利用詹姆斯・韦布空间望远镜的红外探测数据，成功克服了地面实验在探测强相互作用暗物质方面的局限。通过分析韦伯望远镜的“暗图像”数据，并开发新的数据处理方法，研究团队有效排除了背景噪声和高能事件的干扰，为强相互作用暗物质的探测提供了全新的约束。这项研究将可探测的参数空间扩大了两个数量级，并将宇宙中此类暗物质的丰度限制在0.4%以下。该成果不仅填补了地面实验的探测空白，还为未来空间暗物质探测器的设计和数据处理提供了重要的理论基础，对理解暗物质的本质和宇宙演化具有重要意义。

🔭 **空间探测优势显著**：中国科大研究团队利用詹姆斯・韦布空间望远镜（JWST）的红外探测器数据，成功克服了地面实验因大气散射导致强相互作用暗物质信号衰减的探测盲区。JWST不受地球大气阻隔，且拥有低阈值和较低噪声的红外探测器，使其成为探测低质量强相互作用暗物质的理想平台。

🌌 **创新数据处理方法**：研究团队选取JWST近红外谱仪的“暗图像”数据进行分析，这类数据不受外界光源影响，能够精确标定环境噪声和仪器自身噪声。通过提出新的暗图像处理方法，研究团队有效地排除了高能事件的干扰，从而获得了对强相互作用暗物质的全新约束。

📈 **参数空间大幅拓展**：此次研究通过利用JWST数据，成功将可探测的强相互作用暗物质参数空间扩宽了两个数量级，填补了现有地面实验在探测该类暗物质方面的空白。研究结果将宇宙中强相互作用暗物质在总暗物质中的丰度占比限制在0.4%以下，为理解暗物质组分提供了关键信息。

🚀 **未来探测理论基础**：该项目不仅揭示了空间探测器在强相互作用暗物质探测中的独特优势和可行性，还为未来设计和优化空间暗物质探测器提供了坚实的理论支撑。其分析方法也可应用于其他空间望远镜数据，进一步探索未知的暗物质参数空间。

IT之家 8 月 16 日消息，中国科学技术大学宣布，该校自旋磁共振实验室杜佩之特任研究员与国际合作组合作，利用詹姆斯・韦布空间望远镜数据进行强相互作用暗物质直接探测研究，成功克服地面实验的探测局限，将可探测参数空间扩宽两个数量级，为未来空间暗物质探测提供了理论基础。

IT之家查询发现，相关成果已于 7 月 31 日发表于《物理评论快报》上，并被选为编辑推荐文章。杜佩之特任研究员为本文共同一作和通讯作者。该项目揭示了空间探测器在强相互作用暗物质探测中的优势和可行性，为未来空间暗物质探测提供了理论基础。

探测暗物质的本质对于完善粒子物理的标准模型，理解宇宙形成与演化至关重要。目前，暗物质探测已经是粒子物理、天体物理、宇宙学以及精密测量物理等领域的共同前沿。

近三十年来，国内外众多地面暗物质直接探测实验在暗物质参数空间探索中作出系列重要贡献。然而，地面实验对于强相互作用暗物质存在探测盲区。

理论研究表明，暗物质可能存在与已知带电粒子相互作用很强的组分。这类强相互作用暗物质在穿过地球大气时发生多次散射，导致能量大幅衰减，使其无法在地面探测器上产生可观测信号。克服这一探测局限，亟需研发全新探测方法，是当前暗物质探测的前沿挑战。

空间探测器因不受地球大气的阻隔，在探测强相互作用暗物质方面有独特的优势。现有的空间探测器中，詹姆斯・韦布空间望远镜携带红外探测器（低阈值），并且噪声相对较低，因此是探测低质量强相互作用暗物质的良好平台。研究团队选取詹姆斯・韦布空间望远镜近红外谱仪的“暗图像”（隔绝外界光源的数据）进行分析。这类数据因不受外界光源的影响，可以很好地标定环境噪声（如宇宙射线）以及仪器自身噪声，并且可能蕴含暗物质的信号。

研究团队提出了新的暗图像处理方法，有效排除高能事件干扰，得到暗物质的全新约束。此约束填补了地面实验的探测空白，扩宽可探测参数区间达两个数量级，并且将宇宙中此类强相互作用暗物质在总暗物质的丰度占比限制为 0.4% 以下。

中国科大表示，本研究揭示了空间探测器探测强相互作用暗物质的独特优势以及可行性。本研究的分析方法可运用到其他空间望远镜数据，进一步探索暗物质未知参数空间，并且为未来空间暗物质探测器的设计及数据处理提供坚实的理论支撑，在暗物质直接探测领域发挥重要作用。