новости космоса
2697 10
02 мая 2021 12:22:25

Эксперимент DALI: в поисках аксиона, предполагаемой частицы темной материи

Обнаружение аксиона может ознаменовать ключевой этап в истории науки. Эта гипотетическая частица может помочь разрешить сразу две фундаментальные проблемы современной физики: проблему четности и заряда для сильного взаимодействия, а также загадку темной материи. Однако, несмотря на большой научный интерес, поиск этих частиц на высоких радиочастотах – свыше 6 гигагерц – был почти прекращен по причине отсутствия технологии, которая позволила бы проводить высокочувствительные наблюдения при умеренных затратах финансовых средств. Так обстояло дело до настоящего момента.

Канарский астрофизический институт (Instituto de Astrofísica de Canarias, IAC) войдет в состав международной коллаборации, разрабатывающей эксперимент DALI (Dark-photons & Axion-Like particles Interferometer), телескоп для поисков темной материи, научная цель которого будет состоять в поисках аксионов и парафотонов в диапазоне от 6 до 60 гигагерц. Концептуальный прототип находится в настоящее время на этапе разработки и производства в институте IAC.

Предсказанный теорией в 1970-е гг., аксион представляет собой гипотетическую частицу небольшой массы, которая слабо взаимодействует с обычными частицами, такими как нуклоны и электроны, а также фотоны. Для обнаружения аксионов используются все эти возможные взаимодействия, попытки регистрации которых проводятся при помощи различных научных инструментов. Один из перспективных методов состоит в изучении взаимодействия между аксионами и обычными фотонами.

«Аксионы «смешиваются» с фотонами под действием мощного внешнего магнитного поля, такого как поле, генерируемое сверхпроводящими магнитами, которыми оснащают детекторы частиц, или которые используются при медицинской диагностике, проводимой с помощью магнитного резонанаса, и формируют слабый сигнал в радиодиапазоне. Для поисков этого сигнала было предпринято большое число попыток, считая с конца 1980-х гг., и именно такой сигнал теперь планируется обнаружить при помощи детектора DALI – хотя и в новом, не использовавшимся для этих целей никогда прежде диапазоне параметров, который впервые станет доступным, благодаря этому эксперименту», - сказал Хавьер Де Мигель (Javier De Miguel), исследователь из IAC и первый автор исследования.

В первых детекторах аксионов, построенных в 80-е и 90-е гг. прошлого столетия, была использована полость для резонанса, усиливающая внутри сверхпроводящего магнита слабый микроволновой сигнал, который ожидалось наблюдать со стороны аксиона, до достижения мощности, соответствующей нижнему пределу обнаружения современных научных инструментов. К сожалению, размер этой полости обратно пропорционален частоте, на которой производится сканирование, и для аксиона размер этой полости оказывался слишком мал при работе на частотах свыше 6 гигагерц.

Поэтому в этом новом эксперименте были собраны воедино наиболее перспективные методы сканирования на высоких частотах и воплощены в практичной конструкции, к которой также были добавлены возможности детектора космических частиц для целей поисков гипотетической аксионной темной материи. Поэтому инструмент DALI включает мощный сверхпроводящий магнит, аксионный детектор с резонатором новой конструкции, способным усилить слабый сигнал аксиона, а также альтазимутальную установку, которая позволит сканировать при помощи этого телескопа объекты и участки неба в поисках темной материи, пояснили авторы работы.

Исследование опубликовано в журнале Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
JamesWebb50 · 02-05-2021

То не взаимодействует она с обычной материей, то взаимодействует. В угадайку играем?

2
itatel74 · 02-05-2021

Крокодилы летают но не там где обычно другие летают

3
Leonid3147 · 02-05-2021

JamesWebb, "щите и обрящете", а если не искать, не стучать, то ничего и не отероется :-(

4
ostman15 · 02-05-2021

Нейтринных детекторов уже понастроили достаточно. Теперь начинается эра аксионных. Хорошо, все заняты, все при делах. Усиленно ищем аксоны, тренд такой.

5
viktorchibis49 · 02-05-2021

Аксионы – тема интересная. Я на эту тему уже высказывался, повторяться не буду, см. ком. 3 в новости:
astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20201106092321

6
elena151 · 02-05-2021

Читала в яндекс новостях,что учёные научили свет проходить через непрозрачные объекты.Это я написала для размеров полостей.

7
Teddy42 · 03-05-2021

Темная материя появилась в мозгах горе-теоретиков как заплатка на непонимании гравитации.
Аксионы появились как заплатка на нарушении СР симметрии.
Не тех ни других не обнаружено в многочисленных и дорогостоящих опытах, "как Некта не дерись" (С) Буратино.

8
Гришин_С_Г114 · 04-05-2021

В науке новое зачастую возникает из критике старого.
А что у нас старое?

9
JamesWebb50 · 05-05-2021

Гришин_С_Г, поиск "частицы" - одно из самых старых и примитивных действий в науке.
Частица тёмной материи... квант гравитационного поля...

10
graviton36 · 07-05-2021

К (7). А мне известны аксионы и могу их охарактеризовать. Но, так как эта новизна никому в науке неизвестная, то описать их могу только с одним условием. Условия мои просты и непротиворечащие цивилизационным сообществам. Для этого надо всего лишь соблюдать права этикета, а именно: при использовании названых новых сущностей не затруднитесь указывать ее первоисточник и ссылку на автора. Ну, а на нет и новых сущностей нет. А то получается, группа собравшаяся издать новую физику, дают ссылки лишь на своих соучастников. Мной все сказано. graviton 08-05-2021

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2021. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!