Физики Стокгольмского университета и Института Макса Планка по физике превратились в плазме в предложение, которое может революционизировать поиск неуловимой темной материи.
Темная материя представляет собой загадочную субстанцию, которая составляет 85% всей материи во Вселенной. Первоначально введена, чтобы объяснить, почему сильное взаимодействие (которая удерживает вместе протоны и нейтроны) то же самое назад и вперед во времени, так называемый Аксион обеспечит естественное объяснение темной материи. А не дискретные частицы, аксионной темной материи будет образовывать всепроникающей волной течет по всему пространству.
Аксион-это одно из лучших объяснений темной материи, но только недавно были в центре внимания масштабные экспериментальные усилия. Из-за этого возрождения было спешить, чтобы придумать новые идеи о том, как искать Аксион во всех областях, где он может скрываться.
«В поисках Аксион немного похоже на настройку радио: вы должны настроить вашу антенну, пока вы не подберете нужную частоту. Вместо музыки, экспериментаторы будут вознаграждены с ‘слух’ темной материи, что Земля путешествует по. Несмотря на то, что хорошо мотивированы, аксионы были экспериментально пренебречь в течение трех десятилетий, так как они были названы соавтор Фрэнк Вильчек», — говорит доктор Александр Миллар, Postdoctor на кафедре физики Стокгольмского университета и автор исследования.
Ключевым моментом в новом исследовании команда исследователей состоит в том, что внутри магнитного поля аксионов бы создать небольшое электрическое поле, которое может быть использовано для привода колебаний в плазме. Плазма представляет собой материал, в котором заряженные частицы, например электроны, могут свободно течь как жидкость. Эти колебания усиливают сигнал, ведущих к лучшему «Аксион радио». В отличие от традиционных экспериментов, основанных на резонансных полостей, практически нет ограничений на размер этих частиц может быть, таким образом давая больший сигнал. Разница примерно как разница между рацией и радио вышки.
«Без холодной плазмы, аксионов не может эффективно преобразовывать в свет. Плазма играет двоякую роль, как в создании среды, которая обеспечивает эффективное преобразование и предоставление резонансного плазмонного для сбора энергии преобразованного темной материи», — говорит доктор Мэтью Лоусон, Postdoctor на кафедре физики Стокгольмского университета, автор исследования.
«Это совершенно новый способ поиска темной материи, и поможет нам искать один из сильнейших темной материи в местах, которые совершенно не исследованы. Дом настраиваемый плазмы позволит нам сделать гораздо больше экспериментов, чем при традиционных методах, дает гораздо более сильные сигналы на высоких частотах», — говорит доктор Александр Миллар.
Чтобы настроить этот «Аксион радио» авторы предлагают, используя то, что называется «проводам метаматериала,» система провода тоньше, чем волос, которые можно перемещать для изменения характерных частот плазмы. Внутри большой, мощный магнит, похожие на те, которые используются в магнитно-резонансной томографии в больницах, машин, провод метаматериала становится очень чувствительной Аксион радио.
Поиск темной материи с помощью плазмы не останется просто интересной идеей. В тесном сотрудничестве с исследователями, экспериментальная группа в Беркли проводит исследования и разработки по концепции с целью построения такой эксперимент в ближайшем будущем.
«Плазма haloscopes одна из немногих идей, способных поиска аксионов в этом пространстве параметров. Тот факт, что экспериментальное сообщество ухватываются за эту идею так быстро-это очень интересный и перспективный для создания полномасштабного эксперимента», — говорит доктор Александр Миллар.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!