cs.llcitycouncil.org
Fyzika

Nový nástroj v honbě za temnou hmotou

Nový nástroj v honbě za temnou hmotou



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


Vědci z MIT navrhli jedinečný způsob detekce temné hmoty simulací neutronové hvězdy.

Fyzici již dlouho věděli, že vesmír je mnohem víc, než se zdá. Gravitační chování galaxií nelze vysvětlit hmotou, kterou můžeme přímo pozorovat. To vedlo vědce k návrhu, že musí existovat dosud nezjistitelná extra hmota, příhodně pojmenovaná temná hmota.

[Zdroj obrázku: MIT]

Ve snaze porozumět stavebním kamenům vesmíru mají vědci k dispozici docela působivé nástroje. Každý nový objev objevený na Large Hadron Collider má za následek záplavu výzkumných prací. Tým fyziků na MIT navrhl nový experiment k detekci dosud hypotetické částice známé jako axion. Simulují extrémní soubor podmínek nalezených v neutronové hvězdě zvané magnetar, doufají, že vytvoří magnetické pole dostatečně intenzivní, aby byly „viditelné“ axiony.

Spoluautor nedávného příspěvku týmů, docent Jesse Thaler, řekl MIT News:

"Axiony jsou velmi podivné, neintuitivní částice." Jsou extrémně lehké, s chabými interakcemi, a přesto může tato částice dominovat hmotnému rozpočtu vesmíru a být hmotou pětkrát hojnější než běžná hmota. Takže jsme opravdu museli důkladně přemýšlet o tom, zda jsou tyto částice v zásadě detekovatelné pomocí současné technologie. Je to velmi skličující. “

Experiment se zaměřuje na zařízení s fantastickou zkratkou: ABRACADABRA (Širokopásmový / rezonanční přístup k detekci kosmické osy se zesilovacím prstencovým aparátem B-pole). Zařízení pracující při teplotách těsně nad absolutní nulou sestává z magnetických cívek obalených supravodivým kovem.


[Zdroj obrázku: MIT]

Vědci doufají, že nový přístup by mohl vést k nahlédnutí do problému Strong CP (nábojová parita). Tato pokračující záhada se soustředí na to, co spoluautor Benjamin Safdi nazývá „lhostejnost neutronů k elektrickým polím“. Vysvětlil:

"Neočekáváme, že neutrony se zrychlí v přítomnosti elektrického pole, protože nenesou elektrický náboj, ale můžete očekávat, že se budou otáčet." Je to proto, že očekáváme, že budou mít elektrický dipólový moment, kdy si můžete představit, že neutron má na jedné straně plusový náboj a na druhé mínusový náboj. Podle našeho současného chápání však tento rotační efekt neexistuje, zatímco teorie říká, že by měl. “

Axion může být zodpovědný za toto zvláštní chování. Fyzici navrhli, že axion může být schopen odstranit neutronový elektrický dipólový moment, přičemž výsledné magnetické výsledky lze zjistit experimentem.

Jak chce MIT tyto informace použít

Docent Thaler říká, že práce je povzbudivá: „Je velmi vzrušující říci, že by mohla existovat částice, která slouží tomuto hlubokému účelu, a ještě více, pokud bychom měli detekovat přítomnost těchto částic ve formě temné hmoty.“

V návaznosti na práci z University of Washington se tým MIT snaží rozšířit rozsah výzkumu pomocí navrhovaného experimentu. Docent Thaler vysvětlil:

Problém Strong CP je spojen s tím, zda rotace neutronu reaguje na elektrické efekty, a můžete si trochu představit magnetar jako jednu gigantickou rotaci s velkými magnetickými poli. Pokud přicházejí axiony a mění vlastnosti jaderné hmoty, aby vyřešily problém se silným CP, možná mohou axiony interagovat s tímto magnetarem a umožní vám to vidět novým způsobem. Jemné účinky axionů by tedy měly být zesíleny. “

Ostatní vědci doufají. Řekl odborný asistent Gray Rybka z Washingtonské univerzityTeprve nedávno bylo mnoho dobrých nápadů k hledání [nízkofrekvenčních axií]. Zde navrhovaný experiment vychází z předchozích myšlenek, a pokud mají autoři pravdu, může být nejpraktičtější experimentální konfigurací, která může prozkoumat některé z možných režimů axionů s nízkou frekvencí. “

Docent Thaler souhlasil:

"Máme nástroj, který je citlivý na mnoho vlnových délek, a můžeme ho polechtat axií jedné konkrétní vlnové délky a ABRACADABRA bude rezonovat." Půjdeme na nezmapované území, kde bychom z tohoto prototypu mohli vidět temnou hmotu. To by bylo úžasné."

VIZ TÉŽ: Částice, které cestují rychleji než rychlost světla

Přes:MIT

Napsal Jody Binns


Podívejte se na video: Vrstvy vesmíru III 10 Honba za holografickým vesmírem