Исследование взаимодействия темной материи и нуклонов
В новом исследовании ученые сообщают о результатах эксперимента PandaX-4T, устанавливающего строгие ограничения на взаимодействия темной материи и нуклонов с использованием данных о низких энергиях и эффекта Мигдала, исключая значительное пространство параметров для модели тепловой реликтовой темной материи. Темная материя — одна из величайших загадок науки, ускользающая от прямого обнаружения и бросающая вызов традиционным моделям. Оно настолько окутано тайной, что мы даже не знаем, что такое частицы темной материи и какова их масса. Это связано с тем, что частицы темной материи не взаимодействуют со светом, что делает их невозможными для обнаружения. Ведущими кандидатами на роль частиц темной материи являются аксионы и слабовзаимодействующие массивные частицы (вимпы). В глубинах китайской подземной лаборатории Цзиньпина эксперимент PandaX-4T служит маяком в поисках разгадки тайн темной материи. В экспериментальной программе используются «ксеноновые детекторы» для исследования темной материи, изучения нейтрино и изучения новой физики, такой как безнейтринный двойной бета-распад.
Теперь ученые сообщили о прогрессе в поиске взаимодействий темной материи и нуклонов с помощью PandaX-4T. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters. Эксперимент PandaX-4T и эффект Мигдала В основе эксперимента PandaX-4T лежит современная двухфазная ксеноновая камера временной проекции (TPC), вмещающая значительные 3,7 тонны жидкого ксенона в чувствительном объеме. Эта сложная камера служит основной ареной для взаимодействия частиц. Соавтор доктор Ран Хо из Шаньдунского института передовых технологий объяснил: «Для легкой темной материи максимальная энергия, которую темная материя может передать ядрам ксенона, пропорциональна квадрату массы темной материи». «Когда масса темной материи меньше нескольких ГэВ, энергия отдачи из-за столкновения темной материи с ядрами ксенона почти не имеет шансов превысить энергетический порог детектора».
Эксперимент PandaX-4T использует эффект Мигдала для решения этой проблемы за счет повышения чувствительности эксперимента, особенно к маломассивным частицам темной материи с энергией ниже 3 ГэВ, в попытке исследовать взаимодействия темной материи и нуклонов. Эффект Мигдала включает в себя потенциальную ионизацию или возбуждение электронов в атомах, составляющих материал (в данном случае ксенон), через который проходит темная материя. Нуклоны (протоны и нейтроны) внутри атомных ядер взаимодействуют с частицами темной материи. Эти взаимодействия могут привести к возбуждению или ионизации электронов в окружающих атомах. В результате эти электроны могут приобретать энергию выше кэВ. Когда эти заряженные электроны проходят через жидкий ксенон, они генерируют обнаруживаемые сигналы, указывающие на отдачу электронов в детекторе.
«Проще говоря, эффект Мигдала помогает нам расширить возможности изучения темной материи с массами ниже 3 ГэВ, чтобы исследовать взаимодействия темной материи и нуклонов», — сказал доктор Юн Ян, соавтор исследования из Шанхайского университета Цзяо Тонг. Тепловая модель темной материи В тепловой модели темной материи предполагается, что частицы темной материи находились в тепловом равновесии с первичным супом частиц в ранней Вселенной. По мере того как Вселенная расширялась и охлаждалась, эти частицы отделялись от тепловой ванны, сохраняя при этом определенное количество. Этот процесс сродни замораживанию, когда частицы темной материи замерзают до наблюдаемого количества. Модель тепловой темной материи особенно привлекательна, поскольку она обеспечивает естественный механизм объяснения наблюдаемого изобилия реликтовой темной материи во Вселенной. «Аннигиляция» или распад этих частиц в ранней Вселенной создал бы правильную плотность темной материи, которую мы наблюдаем сегодня.
Эта модель часто предполагает рассмотрение конкретных типов частиц, таких как слабовзаимодействующие массивные частицы (WIMP) или других кандидатов со схожими свойствами. «Наш эксперимент был в первую очередь рассчитан на темную материю, подобную WIMP, и в этом случае «посредник силы» (частица, ответственная за передачу силы между темной материей и обычной материей) предполагается очень тяжелой, поэтому взаимодействие чрезвычайно короткое. дальнего боя», — отметил доктор Янг. Гибкость модели PandaX-4T помогает воспроизвести наблюдаемое количество темной материи посредством аннигиляции частиц темной материи в частицы стандартной модели в ранней Вселенной, демонстрируя разнообразное пространство параметров. Целевой подход PandaX-4T использовал оптимизированные данные о низких энергиях, чтобы установить строгие ограничения на силу взаимодействия темной материи с нуклонами для темных масс в диапазоне от 0,03 до 2 ГэВ. «Новый анализ напрямую проверяет своего рода тепловую модель темной материи — пары темной материи, аннигилирующие в обычную материю через темный фотон в ранней Вселенной — и устраняет существенное пространство параметров, которое ранее считалось правдоподобным», — объяснил доктор Хо.
По сути, исследование уточняет наше понимание, ограничивая потенциальные сценарии взаимодействия темной материи через темный фотон, который является посредником. Успех эксперимента по изучению частиц темной материи в диапазоне от 0,03 до 2 ГэВ дает ценную информацию, улучшающую наше понимание тепловой модели темной материи. Исследователи выделяют два возможных направления будущих исследований PandaX-4T. «Мы стремимся улучшить воздействие за счет увеличения количества данных или более крупной ксеноновой мишени, чтобы углубиться в более низкие сечения взаимодействия темной материи и нуклона». «Это расширенное исследование потенциально может пролить свет на тонкости фона в области низких энергий, на которые преимущественно влияют катодные электроды и шум микроразряда», — сказал доктор Хуо. «С другой стороны, наше исследование не имеет чувствительности к этому взаимодействию для темной материи светлее 30 МэВ, ниже которой эффект Мигдала уже не может нам помочь. Это означает, что нам нужны новые методы обнаружения», — признал доктор Янг.
Источник
Последние аномальные новости

Большинство наблюдений НЛО происходит на Западе США

Возможность существования жизни на Марсе в прошлом

Если бы инопланетяне раскрыли себя

Жуткие дыры в облаках над Флоридой

Запад США лучше всего подходит для обнаружения НЛО

Излучение массивных звезд формирует планетные системы

Измерили самую тяжелую пару черных дыр

ИИ раскрывает секретные дороги

ИИ распространяет фейки с угрожающей скоростью

Кому принадлежит Луна

Майли Сайрус рассказала о пугающей встрече с НЛО

Монтана и Юта идеально подходят для наблюдений НЛО

Оранжевые огни освещали побережье острова Поулис

Официальное исследование НЛО в Канаде

Охрана окружающей среды с помощью ChatGPT

Письма разведывательного управления США о НЛО

Составили карту воды в протопланетном диске

Таинственное черное кольцо замечено над Аргентиной

Уфологический ресторан в Розуэлле

Черной дыры и возникновение галактик

В британском эпицентре наблюдений НЛО

Владелец ранчо Скинуокер высказался по поводу НЛО

Где в США лучше всего наблюдать НЛО

Годовщина инцидента с мясным душем в Кентукки

Горячие точки НЛО в Шотландии

Загадочный треугольник Брод-Хейвен

Карликовые галактики реионизировали Вселенную

Карты формируют нашу жизнь, показывая нам кто мы такие

Леброн Джеймс и Барак Обама охотятся на НЛО

Лучшее место для наблюдений НЛО

Лучшие места Шотландии для наблюдения за НЛО

Необычный химический состав переменной звезды

Пилот сообщает о загадочных оранжевых огнях

Предположительно 83 года назад в Миссури видели НЛО

Представляем статуэтки пришельцев из Паскагулы

Пугающий радиосообщение пилота об НЛО

Раскрываем секреты Голливуда и теории НЛО

Сага об НЛО в Брод-Хейвен 1977 года

Сериал Симпсоны предсказали опыт Вилли Вонка

Тайна заоблачных высот Миртл-Бич

Влияние падающих спутников на климат Земли

Гигантский череп обнаружен в Антарктиде

Горячие точки НЛО в США показали на карте

Горячие точки НЛО, выявленные при анализе наблюдений НЛО

Еще одно наблюдение НЛО над Нью-Йорком

Защита астронавтов от вредной пыли на Марсе

Зонд, столкнувшийся с астероидом, изменил его форму

ИИ, нечеловеческий интеллект и колониализм

Металлический шрам обнаружен на белом карлике

Миссия LIFE может обнаружить следы жизни на экзопланетах

Могли ли тихоходки колонизировать Луну

Музыкант-уфолог написал роман о НЛО

На наблюдения НЛО влияет окружающая среда

Пилот заметил в полете НЛО

Планеты могут формироваться легче, чем считалось

Почти 100 000 наблюдений НЛО за два десятилетия

Связь окружающей среды с резким увеличением числа НЛО

Сигнал GRB 230307A был вызван слиянием нейтронных звезд

Теории заговора против вакцинации приобретают вес

Ярчайшие галактики в космической паутине

Искушающие вкусы. Сырный рай с Бри и Камамбером

Аксионные звезды расскажут, что такое темная материя

Запад США лучше всего подходит для наблюдений НЛО

ИИ-клоны людей станут поворотным моментом эволюции

Инопланетяне существуют, но мы никогда не встретимся

Капсулу с противовирусными препаратами вернули из космоса

Космическая пыль помогла зарождению жизни на Земле

Миллиардеры начали готовиться к Судному дню

Может ли ИИ помочь ученым найти инопланетян

НЛО в небе Нью-Хартфорда

НЛО заметили над Диснейлендом

НЛО играют с нашим разумом

Новые открытия в гравитационных волнах

Пилот сообщает о поразительных маневрах НЛО

Разгадка 120-летней морской тайны судна Немезида

Скептики и сторонники изменения климата

Спекуляции вокруг НЛО в Шотландии

Средиземноморский уфологический центр сообщил о НЛО

Страна монстров, где, по слухам, бродят бигфуты

Темная материя составляет более 80% всей материи

У Урана и Нептуна обнаружили новые луны

Более четкое представление о нашей галактике

Британскую Бабу Вангу считали ведьмой

В Пенсильвании были замечены НЛО

Врачи удалили 150 живых насекомых из носа пациента

Житель Австралии снял НЛО на систему видеонаблюдения

Жуткий лес недалеко от Бостона

ИИ оставит программистов без работы

Наблюдения НЛО в Джорджии

Наблюдения НЛО в ирландском небе

Наблюдения НЛО над Сицилией

Найден загадочный подземный лабиринт

НЛО замечены в небе Шотландии

НЛО сигарообразной формы сняли в зоне СВО

Обнаружили чрезвычайно красную черную дыру

Первые подробные изображения астероида

Польский монетный двор выпустил парящую монету

Предоставлено объяснение воздушным шарам над США

Странное явление на небе заметили кузбассовцы

Тайна 'Страны монстров' в Массачусетсе

Теория термоядерного синтеза на Солнце

Скрипты хайпов, для чего используются и какие бывают

Всемирный день НЛО отмечает две отдельные даты

Гигантская фигура вышла из пожара

Голливудский альянс по раскрытию информации

Изучение людьми своего генома должно быть осознанным

Инопланетяне похитили полицейского

Как бы мог выглядеть Марс Илона Маска

Лес, где регулярно замечают НЛО и бигфута

Новый способ генного редактирования растений

О встречах с НЛО сообщили более 50 лет спустя

Охотничья камера засняла жуткую фигуру

Повешенный бродяга вернулся в виде призрака

Психология великих художников. Мифы об одиночистве

Работа с ИИ требует правовых изменений

Раскрывая тайны похищения в Паскагуле

Растущая черная дыра массой в 17 миллиардов солнц

Рука призрака коснулась ребенка в кроватке

США делают новаторский поворот в дискусе об НЛО

Таинственные звери Японии. Смертоносные монстры

Чип с пластиной из алмаза для высокотехнологичного оружия

Эволюция древней Земли

Компания Чистый Лист, отзывы о chistiylist.com

Мебель-трансформер. Новые модели в 2024 году

High Yield Investment Program. Надежность и создание

Антивирус Avast продавал данных пользователей

Вода в протопланетных дисках туманности Ориона

ГМ-бананы одобрили к употреблению

Жители Нефтеюганска увидели световые столбы

Загадочные океаны гикеанских миров

Инопланетяне существуют, но мы их не встретим

Как миссионер бросил вызов папуасским колдунам

Мужчина съел 1176 таблеток ибупрофена за месяц

Научились воровать отпечатки пальцев по звукам свайпов

Национальный архив запускает базу данных НЛО

Опасность слишком большого внимания к тестам IQ

Природный феномен красный лёд у станции Восток

Психокинез юной Иоасии Гаевской

Пугающее фото над башнями-близнецами до событий 9-11

Рейтинг убежищ Великобритании от зомби-апокалипсиса

Роботы копируют голоса епископов для обмана монахинь

Сын Перси Фосетта видел маленьких человечков

Учительница заметила НЛО в форме яйца

Человека-тень заглянул в школу

Электронная музыка изменила состояние сознания

Partners Special Capital Limited - отзывы трейдеров 2024

Full stack разработчик. Ключевые навыки и рекомендации

Большой брат следит за нами из космоса

Влияние темной материи на эволюцию галактик

Военные США, озадачены неопознанным воздушным шаром

Женщина сняла возле дома большую кошку

ИИ Google Gemini AI вышел из под контроля

Как мы могли бы шпионить за внеземными сетями связи

Капсула, которая доставит космических туристов

Ключ к разгадке природы темной энергии

Нейтронная звезда на месте сверхновой SN 1987A

Первые роботы для массового рынка

Поиски пригодных для жизни Татуинов

Пополнение подземных вод в водоносном горизонте Марса

Сила и удовольствие от теорий заговора

Три года спустя поиски жизни на Марсе продолжаются

Ужасающие встречи с инопланетянами

Физика Солнца и поиск жизни за пределами Земли

Хакеры могут использовать ИИ для копирования голоса

Хиросима и первые конденсаты Солнечной системы

Черная пирамида обнаружена в отдаленном районе Аляски

Экзотический эффект квантовой интерференции в изоляторе

Виды надежных дверных замков

Долгое путешествие на Марс опасно

Зачем нам нужны високосные годы

Знаменитые наблюдения НЛО в долине Гудзона

ИИ незаметно заменяет сотрудников Google

Илон Маск отправит миллиона человек на Марс

Информация об осведомителе НЛО засекречена

Мужчины и женщины действительно устроены по-разному

Наблюдения НЛО в Северной Дакоте

НАСА ищет астронавтов, которые будут жить в модели Марса

Низколетящий НЛО оставил следы на теле

Отдел НАСА по предупреждению об астероидах

План по воскрешению вымершего дронта

Прототип телескопа Эйнштейн прошел первые тесты

Разрушение атмосферы обитаемой экзопланеты

Ранние галактики походили на нашу

Самая маленькая из когда-либо наблюдавшихся звезд

Самый высокий мужчина встретил самую низкую женщину

Совершенно секретный отчет об НЛО 1948 года

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика