Karanlık madde evrenin% 85'ini oluşturuyor, neden bulunamıyor? Güçlü CP aksonları karanlık madde olabilir
Bilim adamları, görünmez akson karanlık maddesini aramak için boşluklu helyostatlar ve düşük gürültülü Josephson parametrik amplifikatörleri kullanıyor. Boşluk astronomik teleskopu, ışıklı nesnelerin veya diğer fiziksel olayların etrafındaki haleyi tespit etmek ve incelemek için tasarlanmış hassas bir araçtır. Öte yandan Josephson parametrik amplifikatör, mikrodalga ışık alanının kuantum durumunu değiştirmek için kullanılabilecek teknik bir araçtır. Physical Review Letters dergisinde yayınlanan son çalışmada araştırmacılar, Samanyolu'nun halesinde 2.81-3.31 eV arasında kütleli karanlık madde aksonlarını aradılar.
Bu araştırmanın sonuçları, önceki teorik öngörüleri ortadan kaldırmaya yardımcı olabilir ve görünmez akson karanlık maddesinin gelecekteki arayışı için bilgi sağlayabilir. Washington Üniversitesi'nde araştırmacı olan araştırmanın yazarlarından Nick Du şunları söyledi: Araştırmamız, her ikisi de akson karanlık maddesini tespit ederek çözülecek olan iki farklı fizik gizemine dayanıyor: Birincisi karanlık madde gizemi. . Geçmiş fiziksel araştırmalardan elde edilen kanıtlar, sıradan maddenin genel olarak evrenin toplam kütlesinin yalnızca yaklaşık% 15'ini oluşturduğunu göstermektedir.
Kalan yaklaşık% 85'inin ışığı emmeyen, yaymayan veya yansıtmayan parçacıklardan oluştuğuna ve bu nedenle geleneksel malzeme araştırma teknikleri kullanılarak tespit edilemediğine inanılmaktadır. Karanlık madde olarak adlandırılan bu ışıksız madde, hala çağdaş fiziğin en büyük gizemlerinden biridir, çünkü araştırmacılar hala var olup olmadığından ve neyden yapıldığından emin değiller. Karanlık maddeyi aramak için sayısız kez çeşitli araçlar kullanılmış olmasına rağmen, şimdiye kadar bu gizemli madde gözlemlenmemiş veya tespit edilmemiştir.
Karanlık maddenin ne olabileceğine dair olası bir çözüm, güçlü CP problemi adı verilen başka bir gizem formundaki başka bir fizik alanından, nükleer fizikten gelir. Güçlü CP problemine yönelik popüler bir çözüm, akson adı verilen yeni bir parçacığın varlığını öngörür Aksonların özellikleri onu karanlık madde için zorlayıcı bir aday yapar. Akson karanlık madde arayışında, ADMX'in işbirliği hem güçlü CP sorununu hem de karanlık maddenin doğasının gizemini çözmeyi umuyor. Araştırmacılar tarafından kullanılan kavite teleskopu, büyük bir manyetik alana yerleştirilmiş rezonant bir boşluktan oluşur.
Teorik tahminlere göre, Samanyolu'nun halesindeki karanlık madde aksonları boşluktaki manyetik alanla eşleşmeli ve fotonlar üretmelidir. Üretilen fotonların sayısı büyük olasılıkla çok azdır ve bu da ortaya çıkan sinyalin tespit edilmesini zorlaştırır. Bununla birlikte, akson halo aynasının iç boşluğunu foton ile aynı frekansa ayarlayarak, galaksi halosu tarafından üretilen fotonların sayısı artırılabilir. Bir bakıma, akson karanlık maddesinin aranması, radyonun çalışma şekline çok benzer. Radyo frekansının ayarlanmasıyla, insanlar farklı istasyonları dinleyebilir. Deney, radyo istasyonumuzun frekansını bilmediğimiz ve sinyalin çok daha zayıf olması dışında bu açıdan benzer.
Karanlık madde aksonları arayışı onlarca yıldır devam ediyor ve araştırmacılar şimdi boşluk teleskoplarını kullanarak bu tür birçok arama yaptılar. Şimdiye kadar görünmez akson tespit edilmemiş olsa da, deneysel sonuçlar daha önce akson karanlık madde kıyaslama teorik modeli tarafından tahmin edilen bir dizi akson kütlesini hariç tutmaktadır. Bu aslında deney akson karanlık maddesine karşı bu hassasiyeti ikinci kez elde etti, ancak bu sefer önceki çalışmanın kapsamı iki kez genişletildi. Araştırmalar, bu hassasiyeti fark edip genişleterek, ADMX'in akson karanlık maddesini bulmak için en büyük umutlardan birini temsil ettiğini göstermiştir.
Araştırmacılar tarafından toplanan gözlem sonuçları, karanlık madde aksonlarının gelecekteki arayışları için bilgi sağlayabilir ve yeni teorik tahminlerin önünü açabilir. Araştırmacılar şimdi daha yüksek frekanslı akson karanlık maddesini bulmak için yeni bir çalışma yürütüyor. Bu arama da başarısız olursa, araştırmacılar görünmez aksonları daha yüksek bir frekansta aramaya devam etmeyi planlıyor. Daha yüksek frekanslarda, kullanılacak olan geleneksel boşluk aksona daha az duyarlı olduğu için akson karanlık maddesinin tespit edilmesi daha zor hale gelir. Bununla birlikte, bilim adamları, akson karanlık maddesini aramak için çok boşluklu diziler kullanan deneyler gibi, bu sorunu aşmak için bazı ilginç prototiplere zaten sahipler.
Brocade Garden Telif Hakkı Science X Network / Ingrid Fadelli / Phys
Referans Dergisi "Physics Review Letters"
Brocade Park Bilim, Teknoloji, Bilimsel Araştırma, Popüler Bilim
Takip edin Bokeyuan Daha fazlasını görün Damei Universe Science
