Telescop Astro-Particule pentru Materia Întunecată

Pătratele arată cum filamentele și super grupurile de galaxii cresc în timp, de la Big Bang la miliarde de ani până la structurile actuale. Credit: Modificarea lucrărilor efectuate de CXC / MPE / V. Springel

Detectarea axionului ar marca un pasaj cheie în istoria științei. Această particulă ipotetică poate rezolva două probleme de bază în fizica modernă în același timp: problema încărcării și parității în interacțiunea puternică și misterul materiei întunecate. Cu toate acestea, în ciuda interesului științific ridicat în găsirea acestuia, căutarea de radio de înaltă frecvență – mai mare de 6 GHz – a fost aproape neglijată, deoarece lipsa tehnologiei de înaltă sensibilitate ar putea fi construită la costuri rezonabile. Până acum.

Institutul de Astrofizică din Insulele Canare (IAC) va participa la colaborarea internațională pentru dezvoltarea DALI (Fotografii întunecate și Axion-Ca un interferometru de particule) experiment, un telescop de astro-particule de materie întunecată. Scopul științific este de a căuta axe și parafotoni în banda de 6 – 60 GHz. Prototipul, dovada conceptului, se află în faza de proiectare și fabricație a IAC. hartie alba descrierea experimentului a fost acceptată Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (JCAP).

Prezis teoretic în anii 1970, axiul este o particulă ipotetică cu masă mică, care interacționează slab cu particulele standard și fotonii, cum ar fi nucleele și electronii. Aceste interacțiuni propuse sunt studiate în încercarea de a identifica axiunea cu diferite tipuri de instrumente. O tehnică promițătoare este studierea interacțiunii axelor cu fotonii standard.

„Axions” sunt amestecate cu fotografii sub influența unui câmp magnetic extern puternic, cum ar fi magneții supraconductori creați în detectoarele de particule sau utilizați pentru diagnosticarea medicală prin imagistica prin rezonanță magnetică și produc un semnal radio sau microunde slab. Acest semnal a fost căutat în mai multe experimente de la sfârșitul anilor 80 și este doar semnalul pe care vrem să îl percepem acum cu DALI, într-un nou set de parametri aproape neexplorați care vor fi disponibili în primul. datorită acestui experiment în timp ”, a explicat Javier De Miguel, cercetător IAC și primul autor al studiului.

Primii detectoare axiale din anii 80 și 90 au folosit o cavitate rezonantă și, în cadrul unui supraom, au amplificat semnalul slab de microunde prezis de axiomă, încercând să-l aducă la gama de putere detectată de instrumentele științifice. Din păcate, dimensiunea cavității este invers proporțională cu frecvența de scanare și, pentru axial, cavitățile erau prea mici pentru frecvențe peste 6 GHz.

Prin urmare, noul experiment încorporează cele mai promițătoare tehnici de scanare de înaltă frecvență și este încorporat într-un design practic, la care se adaugă capacitatea detectoarelor de astro-particule pentru materia întunecată axionică. În acest fel, DALI are un magnet supraconductor puternic, un detector de axoni, cu un nou rezonator, pentru a detecta semnale slabe cauzate de axoni și un ansamblu altazimut pentru a scana obiecte și regiuni cerești pentru materie întunecată.

Astfel, DALI poate ajuta la detectarea axionului, o particulă pseudo-scalară, cu caracter similar cu bosonul Higgs, când a fost descoperită în 2012. CERN, și un candidat promițător pentru subiectul întunecat. Materia întunecată este o componentă esențială a Universului, care interacționează foarte slab cu materia obișnuită și, prin urmare, este foarte dificil de detectat direct, dar descoperirea ei ar explica curbele de rotație ale galaxiilor spirale și de ce s-a dezvoltat până acum formarea structurii, printre alte mistere.

Referință: Javier De Miguel, 28 aprilie 2021, „testarea unui telescop de materie întunecată cu o bandă cuprinsă între 6 și 60 GHz” Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
DOI: 10.1088 / 1475-7516 / 2021/04/075

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Zirconii antici datează începutul tectonicii plăcilor în urmă cu 3,6 miliarde de ani – un eveniment critic pentru a face pământul ospitalier pentru viață

Zirconii examinați de echipa de cercetare, fotografiați cu catodoluminiscență, tehnică cu care echipa a putut vizualiza interiorul cristalelor cu un microscop electronic cu scanare...

Putem face opioidele mai puțin dependente? [Video]

În 2017, milioane de oameni din întreaga lume erau dependenți de opioide și 115.000 au murit din cauza unui supradozaj. Opioidele sunt cele mai puternice...

Măsurile neconvenționale împotriva pandemiei și apărării nucleare pot proteja omenirea de catastrofe catastrofale

Lansarea mânerului SM-3 Block IB de la un crucișător cu rachete ghidate USS Lake Erie (CG 70). Credit: Marina SUA În curând viața pe...

Situl de legare a anticorpilor conservat în variantele de virus COVID-19 – impact mare pentru vaccinurile viitoare

O echipă de cercetare Penn State a descoperit că proteinele N din barza-covi-2 sunt stocate în toate coronavirusurile epidemice legate de îngrășăminte (sus, stânga:...

Mișcări ale electronilor de ceas în interiorul unui atom: viteza obturatorului de o milionime dintr-o miliardime de secundă

Reprezentarea artistică a experimentului. Întârzierea inerentă între emisia celor două tipuri de electroni duce la o elipsă caracteristică în datele analizate. În...

Newsletter

Subscribe to stay updated.