Пара цезия СПИДа в поисках темной материи

Охоту за темной материей-одна из самых волнующих проблем, стоящих перед фундаментальной физики в 21 веке. Исследователям уже давно известно, что он должен существовать, как многие астрофизические наблюдения, в противном случае было бы невозможно объяснить. Например, звезды в галактиках вращаются гораздо быстрее, чем если бы они существовали только «нормальной» материи.

В общем, этот вопрос мы можем увидеть только приходится, в лучшем случае, 20 процентов от всей материи во Вселенной — это означает, что замечательный 80 процентов состоит из темной материи. «Слон в комнате, но мы просто не можем видеть его,» сказал профессор Дмитрий Будкер, научный сотрудник призма+ кластер совершенства из университета Иоганна Гутенберга в Майнце (JGU) и Гельмгольц институт Майнц (ему), объяснив проблему он и многие его коллеги по всему миру борются с.

Темная материя может состоять из очень легких частиц

Но до сих пор никто не знает, что темная материя состоит из. Ученые рассматривают и исследуют весь спектр возможных частиц, которые могли бы теоретически претендовать в качестве кандидатов. Среди них-чрезвычайно легкий бозонных частиц, в настоящее время считается одним из самых многообещающих перспектив. «Они также могут рассматриваться как классическое поле колеблется с определенной частотой. Но мы пока не можем поставить фигуру на это … и, следовательно, масса частицы», — пояснил Г. И. Будкера. «Наше основное предположение заключается в том, что это темное поле материя в сочетании с видимым веществом и обладает чрезвычайно тонким влиянием на некоторые атомные свойства, которые обычно постоянно».

Будкер и его команды в Майнце разработали новый метод, который они описывают в текущем выпуске ведущий специалист журнала письма в ЖЭТФ. Он использует атомной спектроскопии и включает в себя использование атома цезия пара. Только при воздействии лазерного луча очень специфическая длина волны эти атомы становятся возбужденными. Гипотеза заключается в том, что малейшие изменения в соответствующие наблюдаемой волны будет означать соединение цезия в темном поле частиц.

«В принципе, наша работа основывается на определенной теоретической модели, гипотез, которые мы экспериментально испытания», — добавил главный автор работы, доктор Дионисис Antypas. «В данном случае концепция, лежащая в основе нашей работы лежит модель relaxion, разработанных нашими коллегами и соавторами в Институте Вейцмана в Израиле.» Согласно теории relaxion, там должен быть регион в непосредственной близости от крупных масс, таких, как Земля, в которой плотность темной материи больше, облегчая последствия муфта для наблюдения и обнаружения.

Ранее недоступные частотный диапазон искали

С их новым методом, ученые теперь доступны неизведанные доселе частотный диапазон, в который, как постулируется в теории relaxion, воздействия определенных форм темной материи на атомном свойства цезия должны быть относительно легки для того чтобы запятнать. Результаты также позволяют исследователям сформулировать новые ограничения, как природа темной материи, вероятно, будет. Дмитрий Будкер уподобляет этот дотошный поиск в охоту на тигра в пустыне. «В частотном диапазоне, который мы исследовали в нашей текущей работе, мы до сих пор не определили темной материи. Но, по крайней мере, теперь, когда мы искали в этом диапазоне, мы знаем, что мы не должны делать это снова.» Исследователи до сих пор не знаю, где темная материя — тигра в его метафора — скрывается, но они теперь знают, где его нет. «Мы по-прежнему ориентируетесь в более тесном со стороны пустыни, где тигр является, скорее всего, будет. И, в какой-то момент, мы поймаем его», — считал Г. И. Будкера с уверенностью.

сделать разницу: спонсорские возможности