岩石可能含有暗物质化石

如果暗物质在古代岩石内部相互作用，它们可能会在岩石的晶体结构中留下可检测的痕迹。

我们脚下的岩石可能含有过去暗物质相互作用的痕迹——以纳米宽度的轨迹的形式。此前，对这些所谓暗物质化石的搜寻一无所获。然而，材料分析技术的最新进展让来自瑞典和波兰的一组研究人员相信，需要进行另一次化石“挖掘”。该小组预测，暗物质的迹象可能出现在深地核的某些矿物中，其灵敏度将超过目前的研究方法。

化石轨迹识别技术最初是为了研究旧岩石中的核裂变而开发的。当高能裂变产物穿过晶体结构时，它们会留下几纳米宽、几微米长的无定形轨道。暗物质粒子可以通过与原子核的碰撞产生相似但更短的轨迹。然而，1995年出版的原子力显微镜搜索(付费期刊)没有发现这一现象。

在这项新的研究中，研究人员提议使用最新的技术，如氦离子束显微术和小角X射线散射，以纳米分辨率直接绘制一克岩石的整个体积。这个壮举以前是不可能的。他们提议从10公里深的钻孔中提取低放射性矿物样本。在这些矿物中，宇宙射线等其他粒子的轨道应该更小。

该小组估计，一立方厘米的古代岩石可能包含数百到数千个由暗物质引起的轨道。他们说这些轨迹可以通过它们独特的轨迹长度分布来识别。他们的计算还表明，一个克重的“古代探测器”的灵敏度可能比目前一些重达几吨的探测器要高。构成前者的岩石材料已经“搜寻”暗物质大约10亿年了，而后者仅仅运作了几年。