Nuwe instrument in die jag vir donker saak - Fisika
Nuwe instrument in die jag vir donker saak
Navorsers van MIT het 'n unieke manier voorgestel om donker materie op te spoor deur 'n neutronster te simuleer.
Natuurkundiges weet al lank dat die heelal veel meer is as wat dit lyk. Die swaartekraggedrag van sterrestelsels kan nie verklaar word deur die saak wat ons direk kan waarneem nie. Dit het daartoe gelei dat wetenskaplikes voorgestel het dat daar nog 'n ekstra massa moet bestaan, met die naam van donker materie.
In die strewe om die boustene van die heelal te verstaan, beskik wetenskaplikes oor 'n paar redelik indrukwekkende instrumente. Elke nuwe ontdekking wat by die Large Hadron Collider ontdek is, het 'n stortvloed navorsingsartikels tot gevolg. 'N Span fisici by MIT het 'n nuwe eksperiment voorgestel om 'n hipotetiese deeltjie wat as aksie bekend staan, op te spoor. Deur 'n ekstreme stel toestande wat in 'n neutronster, 'n magnetar genoem word, te simuleer, hoop hulle om 'n magneetveld te genereer wat intens genoeg is om aksies 'sigbaar' te maak.
Mede-outeur van die onlangse artikel van die spanne, medeprofessor Jesse Thaler, het aan MIT News gesê:
'Aksies is baie vreemde, teenintuïtiewe deeltjies. Hulle is uiters lig, met swak interaksies, en tog kan hierdie deeltjie die materiebegroting van die heelal oorheers en die massa vyf keer meer volop wees as gewone materie. Ons moes dus regtig nadink oor die vraag of hierdie deeltjies in beginsel waarneembaar is met behulp van huidige tegnologie. Dit is uiters skrikwekkend. '
Die eksperiment sentreer op 'n toestel met 'n fantastiese akroniem: ABRACADABRA ('n breëband / resonante benadering tot opsporing van kosmiese aksies met 'n versterkende B-veld ringapparaat). Die toestel werk by temperature net bokant absolute nul en bestaan ​​uit magnetiese spoele wat in supergeleidende metaal toegedraai is.
Navorsers hoop dat die nuwe benadering tot insigte in die Strong CP (charge parity) -probleem kan lei. Hierdie voortdurende raaisel gaan oor wat medeskrywer Benjamin Safdi 'die onverskilligheid van neutrone teenoor elektriese velde' noem. Hy het verduidelik:
'Ons verwag nie dat neutrone sal versnel in die teenwoordigheid van 'n elektriese veld nie, omdat hulle nie elektriese lading het nie, maar u kan verwag dat hulle sal draai. Dit is omdat ons van hulle verwag om 'n elektriese dipoolmoment te hê, waar u kan dink aan 'n neutron met 'n pluslading aan die een kant en 'n minuslading aan die ander kant. Maar volgens ons huidige begrip bestaan ​​hierdie rotasie-effek nie, terwyl die teorie sê dat dit moet. "
Die aksie is moontlik verantwoordelik vir hierdie vreemde gedrag. Natuurkundiges het voorgestel dat die aksie moontlik 'n neutron se elektriese dipoolmoment kan verwyder, met die gevolglike magnetiese uitkomste waarneembaar deur eksperiment.
Hoe MIT die inligting wil toepas
Lektor Thaler sê die werk is bemoedigend: 'Dit is baie opwindend om te sê dat daar 'n deeltjie is wat hierdie diep doel dien, en selfs meer as ons die teenwoordigheid van hierdie deeltjies in die vorm van donker materie sou opspoor.'
Die MIT-span wil voortbou op werk van die Universiteit van Washington om die omvang van navorsing met die voorgestelde eksperiment te vergroot. Medeprofessor Thaler het verduidelik:
"Die Strong CP-probleem hou verband met die vraag of 'n neutron se draai reageer op elektriese effekte, en u kan soort van 'n magnetar dink as een reuse-draai met groot magnetiese velde. As aksies binnekom en die eienskappe van kernmateriaal verander om die Strong CP-probleem op te los, kan aksies miskien met hierdie magnetar in wisselwerking tree en u op 'n nuwe manier sien. Die subtiele effekte van aksies moet dus versterk word. "
Ander navorsers is hoopvol. Assistent-professor Gray Rybka, van die Universiteit van Washington, gesê"Onlangs was daar baie goeie idees om na [laefrekwensie-aksies] te soek. Die eksperiment wat hier voorgestel word, bou voort op vorige idees en, as die outeurs korrek is, kan dit die mees praktiese eksperimentele konfigurasie wees wat sommige van die aanneemlike aksiesregimes met 'n laer frekwensie kan ondersoek. '
Medeprofessor Thaler stem saam:
'Ons het 'n instrument wat sensitief is vir baie golflengtes, en ons kan dit kielie met 'n aksie van een spesifieke golflengte, en ABRACADABRA sal aanklank vind. En ons gaan na ongekarteerde gebied, waar ons moontlik donker materie van hierdie prototipe kan sien. Dit sal ongelooflik wees. "