近日，我院电子电气与物理学院徐晔教授研究团队在极高能暗物质研究方面取得重要进展，相关成果“Measurement of upward-going milli-charged particles at the Pierre Auger Observatory”发表在《Physics Letters B》期刊上(论文链接：https://doi.org/10.1016/j.physletb.2024.139127)。论文的另外两位合作者是蓝杰钦副教授和高巍巍副教授。该论文研究了探测来自宇宙极高能微量带电粒子的可能性，并利用位于阿根廷Pierre Auger 观测台（AUGER）的地面荧光探测器阵列寻找此种粒子。
宇宙中可能存在着不止一种暗物质，在此研究中，假设宇宙中的主要暗物质是由质量为EeV量级的超重暗物质粒子（SHDM）组成，而此暗物质粒子寿命大于宇宙年龄，即τSHDM> 1017秒。SHDM有极小可能衰变成为一种质量小（小于10 GeV）且稳定的极高能微量带电粒子（
该论文研究了AUGER的荧光探测器阵列探测来自宇宙极高能MCP的可能性。MCP是由SHDM衰变而来。该研究引入一个镜像规范群U(1)，其相应无质量暗光子与普通光子相混合，从而使MCP与核子存在着很小的电磁相互作用。此研究计算了MCP与核子的相互作用截面，利用AUGER的14年实验数据寻找这些极高能MCP，并估算了AUGER的荧光探测器阵列探测此种粒子的能力。即在EeV能标下，混合参数在3×10-15<ε2<1.05×10-3范围内，AUGER的荧光探测器阵列可以探测到来自宇宙的MCP（见图1）。论文最后给出了一个新的被AUGER实验数据排除的参数空间区域0.7GeV < mMCP < 10GeV，1.2×10-7 < ε < 4.5×10-3（见图2中阴影部分）。
