實(shí)驗(yàn)室 (LNGS) 的研究人員一直在使用儀器在格蘭薩索山脈深處 1500 米的實(shí)驗(yàn)室中尋找暗物質(zhì)粒子。該設(shè)施位于山深處，可以屏蔽任何放射性干擾。

該團(tuán)隊(duì)用于研究的工具稱為XENON1T 探測(cè)器，它的心臟是一個(gè)一米長(zhǎng)的圓柱體，里面裝滿了 3200 公斤 -95 攝氏度的液態(tài)氙氣。研究人員一直在使用探測(cè)器來(lái)嘗試觀察暗物質(zhì)，但到目前為止他們還沒有成功。

該團(tuán)隊(duì)能夠做的是首次觀察到 Xenon-124 原子的衰變。據(jù)研究人員稱，測(cè)得的半衰期比宇宙年齡長(zhǎng)一萬(wàn)億倍。宇宙的年齡接近140億年。科學(xué)家們說，他們觀察到的過程是宇宙中最罕見的過程，可以直接在探測(cè)器中看到。

該團(tuán)隊(duì)觀察到的過程稱為雙電子捕獲。根據(jù)科學(xué)家的說法，Xenon-124 的原子核有 54 個(gè)帶正電的質(zhì)子和 70 個(gè)中性中子，周圍環(huán)繞著幾個(gè)帶負(fù)電的原子殼。在雙電子俘獲中，原子核中的兩個(gè)質(zhì)子從最內(nèi)層原子殼“俘獲”兩個(gè)電子，轉(zhuǎn)化為兩個(gè)中子，同時(shí)放出兩個(gè)中微子，并在此過程中釋放出 X 射線。

釋放的 X 射線在探測(cè)器使用的液態(tài)氙中產(chǎn)生初始光信號(hào)和自由電子。該信號(hào)被捕獲并允許對(duì)過程進(jìn)行測(cè)量。這個(gè)過程通常被環(huán)境中的“正常”放射性所掩蓋。在封閉在地下深處的實(shí)驗(yàn)室中，沒有放射性干擾允許觀察。