2025 年 11 月，XENON合作组发布了基于 3.1 吨 · 年总曝光量的最新弱相互作用大质量粒子（WIMPs）暗物质搜索结果，并以“WIMP Dark Matter Search Using a 3.1 Tonne-Year Exposure of the XENONnT Experiment”为题发表于《物理评论快报》 （Physical Review Letters）。本次结果结合了 XENONnT 实验两轮科学运行（SR0 与 SR1）的全部可用数据，对核反冲事件进行了严格的盲分析，未观察到超出本底预期的显著事件，据此团队在 30 GeV/c2 处给出σSI＝1.7x10-47cm2的自旋无关散射截面上限，灵敏度较之前结果提升 1.8 倍，达到国际领先水平。
图 1. 基于 3.1 吨·年曝光量得到的自旋无关 WIMP–核子散射截面 90% 置信区间上限（黑线），并与 XENONnT 2023年结果、LZ 与 PandaX-4T 同类实验2025年结果进行对比。（图源：Physical Review Letters135, 221003（2025））
XENONnT 是当前全球灵敏度领先的深地下暗物质直接探测实验之一，位于意大利格兰萨索国家实验室（LNGS）1400 米岩层下的超低本底环境中。实验采用5.9 吨有效体积的双相时间投影室（TPC）作为核心探测器，通过液相闪烁光（S1）与气相正比闪烁光（S2）的联合测量，实现对粒子相互作用能量与三维位置的精确重建。XENONnT 实验探测器中有约6吨液氙作为暗物质和中微子等稀有信号的探测介质，在纯度控制、低本底技术和物理分析开发了大量国际领先的先进技术。
清华大学物理系高飞团队自 2020 年加入 XENON 合作组以来，在探测器运行、数据质量控制和物理分析中作出重要贡献。对于此次暗物质探测结果，团队在偶然符合本底压低与建模、核反冲盲分析、数据重建与背景一致性验证方面作出了重要贡献。团队提出的分析方法显著降低了偶然符合本底对核反冲信号区的影响，使其在最终盲分析区内被压低了两个数量级，大幅提升了暗物质探测的灵敏度。
XENONnT 实验近期完成了探测器升级，将于2026年恢复科学取数。随着本底进一步下降与曝光量持续增加，预计将在暗物质探测、太阳中微子相干散射测量和太阳pp中微子探测等方面取得更多重要突破。清华大学团队将继续在实验运行与关键物理分析中发挥重要作用。
文章链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/msw4-t342
