Experimentul „Lumina prin perete” a materiei întunecate avansează

Instalarea unuia dintre cei mai noi magneți supraconductori. Credit: DESY / Heiner Müller-Elsner

Toți magneții ALPS instalați în tunelul accelerator HERA

DESY„Experimentul luminii prin perete” ALPS II prinde contur. ALPS, prescurtarea „Orice căutare de particule ușoare”, este instalată într-o secțiune de tunel a fostului accelerator HERA. Echipa internațională ALPS va căuta materia întunecată folosind douăzeci și patru de magneți HERA vechi, lumină laser și un detector extrem de sensibil. Ultimul dintre acești magneți supraconductori a fost instalat săptămâna trecută. În ultimele săptămâni, toți magneții supraconductori au fost introduși în tunel. Ultima mare parte care a conectat magneții a fost instalată astăzi.

Cu aproape exact un an în urmă, echipa ALPS II a sărbătorit instalarea primului magnet în tunel; în puțin sub un an, colectarea datelor ar putea începe dacă totul merge conform planului. „Suntem foarte mândri”, spune Axel Lindner, managerul de proiect al DESY, rezumând starea de spirit a echipei. „În timp ce planificam ALPS, am continuat să auzim cuvintele„ care nu se poate face. ”Dar în cele din urmă s-a dovedit că se poate face orice, chiar și în timpul unei pandemii”. Utilizarea tunelului, schimbările magneților supraconductori, sistemul laser complicat, detectorul extrem de sensibil, toate acestea păreau imposibil la început și acum devin realitate. „Acest lucru a fost realizat datorită angajamentului mare al multor profesioniști„ vechi ”DESY care încă știu secretele HERA și participanții tuturor partenerilor colaboratori, datorită cunoștințelor cărora revin ultimele tehnologii să intrăm în tunelul HERA “.

ALPS II Light Brilliant prin perete

Între acești doi magneți, se presupune că lumina ar trebui să strălucească prin perete atunci când ALPS II intră în funcțiune. Credit: DESY / Heiner Müller-Elsner

Sperăm că ALPS II va putea elimina un alt „care nu se poate face” odată ce va fi pornit. Până în prezent, niciun experiment din lume nu a reușit să detecteze materia întunecată. Cercetătorii folosesc telescoape, acceleratoare de particule și chiar uriașe tancuri subterane pentru a-l căuta, iar descoperirea lor ar fi o senzație, pentru că dintr-o dată am ști de șase ori mai multe despre universul nostru decât acum.

Natura materiei întunecate este unul dintre cele mai mari mistere ale fizicii. Observațiile și calculele mișcării stelelor din galaxii arată că trebuie să existe mai multă materie în univers decât putem conta cu particulele de materie pe care le cunoaștem astăzi. De fapt, materia întunecată ar trebui să reprezinte 85% din toată materia din univers. Cu toate acestea, în prezent nu știm care sunt componentele materiei întunecate. Știm însă că practic nu interacționează cu materia normală și este în esență invizibil, de unde și termenul „întuneric”.

Există multe teorii care încearcă să explice natura materiei întunecate și particulele din care ar putea fi compusă. Unele dintre aceste teorii spun că materia întunecată este alcătuită din particule foarte ușoare cu proprietăți foarte specifice, de exemplu axion. A fost inițial postulat pentru a explica aspectele interacțiunii puternice, una dintre forțele fundamentale ale naturii. ALPS a fost conceput special pentru a crea și detecta aceste particule. Un câmp magnetic puternic poate provoca transformarea axiilor în particule de lumină, fotoni și invers.

Câmpul magnetic puternic este creat în douăzeci și patru de magneți acceleratori supraconductori. Există doisprezece magneți pe fiecare parte a peretelui central, ambele părți conțin două cavități optice lungi de 120 de metri, un fel de dulap lung de oglinzi. Un sistem laser puternic și complex generează lumină care este amplificată prin cavitatea câmpului magnetic și devine foarte mică în particulele de materie întunecată. O barieră de blocare a luminii (un perete) se află în fața celeilalte jumătăți ale ALPS II. Cu toate acestea, acest perete nu este o barieră pentru axioni și particule similare, care pot trece cu ușurință prin el. În a doua cavitate, particulele de materie întunecată s-ar transforma în lumină. Semnalul mic este detectat de sisteme de detectare speciale și extrem de sensibile.

Următorii pași pentru ALPS II sunt alinierea precisă a magneților și finalizarea a trei camere curate în care vor fi instalate elemente optice complexe și extrem de sensibile. „Sperăm să putem începe căutarea materiei întunecate într-un an”, spune Guido Müller, profesor la Universitatea din Florida, Gainesville și purtător de cuvânt adjunct pentru colaborarea ALPS.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ingineria interfeței limită între materialele 2D și 3D

din David L. Chandler, Institutul de Tehnologie din Massachusetts 2 martie 2021 Aceste imagini ale „insulelor” atomilor de aur depuse într-un strat bidimensional de sulfură de...

Cipul microfluidic simplifică testarea COVID-19, oferă rezultate pe un telefon în 55 de minute sau mai puțin

Nanobeads programate sunt asociate cu un telefon mobil exterior și instrumentul de diagnosticare plug-in poate diagnostica COVID-19 în 55 de minute sau mai puțin,...

O mușcătură puternică, mortală, foarte rapidă a unei furnici Trap-maxilar

Micile schimbări de formă pot duce la inovații în funcție, arată un nou studiu. Cercetătorii au dezvăluit modul în care o capcană de furnici -...

Recenziile școlare parentale sunt legate de indicatorii demografici și rezultatele testelor, nu de performanța școlară

Comentariile părinților au reflectat diferențele dintre rasă și venituri în școlile publice de K-12. Prima analiză a comentariilor părinților despre școlile publice din K-12 din...

Un aisberg masiv – de 10 ori mai mare decât San Francisco – rupe raftul principal de gheață din Antarctica

Noile imagini radar captate de misiunea Copernicus Sentinel-1 arată o aisberg de 1.270 km² care se relaxează și se îndepărtează rapid de raftul de...

Newsletter

Subscribe to stay updated.