Результаты поиска аксионов темной материи
Аксионы, гипотетические субатомные частицы, которые были впервые предложены физиками-теоретиками в конце 1970-х годов, остаются одними из наиболее многообещающих кандидатов в темную материю. Физические теории предполагают, что взаимодействия между этими частицами и обычной материей чрезвычайно слабы, что делает их очень трудными для обнаружения с помощью обычных экспериментальных установок.
Эксперимент HAYSTAC (Haloscope в Йельском университете, чувствительный к аксионной холодной темной материи) - это исследовательское сотрудничество между Йельским университетом, Беркли и Университетом Джона Хопкинса, направленное на обнаружение аксионов путем поиска слабых электромагнитных сигналов, которые они могут генерировать в сильном магнитном поле.
В недавней статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, коллаборация HAYSTAC сообщила о результатах самого широкого на сегодняшний день поиска аксионов, проведенного с использованием метода, известного как квантовое сжатие, который предназначен для уменьшения квантового шума (т.е. случайных флуктуаций, отрицательно влияющих на измерения их галоскопа).
"Аксион был введен, чтобы объяснить отсутствие зарядового сопряжения и асимметрии четности (CP) в сильном взаимодействии, и оригинальная идея о том, как искать аксионы, пришла от Sikivie", - рассказала Рейна Маруяма, соавтор статьи Phys.org. "Стив Ламоро долгое время работал над проблемой сильного CP, начиная со своей работы по поиску постоянного электрического дипольного момента в атомах ртути и нейтронах".
Первоначально аксионы были введены теоретиками Фрэнком Вильчеком и Стивеном Вайнбергом для объяснения симметрии обращения времени в сильных ядерных взаимодействиях. Однако в конце концов они также стали возможным кандидатом на роль темной материи, неуловимого типа материи, который лишь слабо взаимодействует с электромагнитным излучением, но, как полагают, составляет большую часть массы Вселенной.
"Теоретически, существует параметр в виде чистого числа (тета, греческая буква), который задает уровень асимметрии обращения времени вспять, и в принципе он может быть любым, но его значение ниже 0,0000000001 (10-10), поскольку ограничено главным образом электрическим дипольным моментом нейтрона", - сказал Стив Ламоро, соавтор статьи.
"Асимметрия обращения времени, однако, наблюдается при распаде "странных" мезонов, поэтому, почему она должна быть такой малой в ядерном взаимодействии, является загадкой, которая решается аксионом (в собирательном смысле). Пьер Сикиви, по-видимому, был первым, кто оценил, что аксион может служить потенциальной частицей темной материи, поскольку он очень слабо взаимодействует с веществом или электромагнитными полями".
О том, что аксионы света могут увеличивать плотность материи во Вселенной, почти одновременно сообщили три различные исследовательские группы. Первую группу возглавляли Сикиви и Лу Эббот, вторую - Майкл Дайн и Вилли Фишлер, а третью - Джон Прескилл, Марк Уайз и Фрэнк Вильчек.
Однако вскоре после того, как Сикиви представил идею о том, что аксионы могут быть кандидатами на темную материю, он также изложил концепцию "галоскопа" - галактического детектора аксионов темной материи в гало, прибора, который использует микроволновый резонатор, помещенный в очень сильное магнитное поле. Это магнитное поле должно стимулировать преобразование аксионов в фотоны на радио- или микроволновых частотах, что, в свою очередь, позволит непосредственно их обнаруживать, несмотря на то, что связанные с ними сигналы очень малы.
"Пятнадцать лет назад нам казалось, что в то время как эксперименты с микроволновыми резонаторами типа Sikivie продвигались успешно, повышая чувствительность в гигагерцовом диапазоне, необходимы были передовые усилия, чтобы открыть более широкий диапазон масс для постинфляционного аксиона", - сказал Карл ван Биббер, соавтор исследования из газеты. "Эксперимент HAYSTAC был задуман как первооткрыватель и инновационный испытательный стенд для новых концепций усилителей и резонаторов на все более высоких частотах. Это потребовало бы, чтобы наш эксперимент оставался небольшим и гибким".
С увеличением частот увеличивались и трудности, с которыми приходилось сталкиваться при попытке обнаружить аксионы с помощью галоскопов. Например, более высокие частоты также приводят к уменьшению объема преобразовательной полости и снижению плотности аксионов при заданной массе гало на единицу объема.
На втором этапе своего эксперимента исследователи применили технологии квантовых измерений и использовали квантовое сжатие для повышения чувствительности. На данный момент HAYSTAC является одним из двух экспериментов по всему миру, наряду с более крупным исследовательским проектом Advanced LIGO, который использовал квантовое сжатие для повышения чувствительности измерительных инструментов.
Совместная работа HAYSTAC также включила в свою установку внешние холодильники для разбавления, не содержащие криогена, которые не использовались во время предыдущих исследований axion. Как квантовое сжатие, так и холодильники для разбавления позволили им снизить финансовые затраты, связанные с созданием галоскопа и его эксплуатацией.
Хотя они не обнаружили никаких сигналов, которые могли бы быть связаны с аксионами, команда смогла провести поиск в большем пространстве параметров. В будущем они планируют продолжить совершенствование оборудования HAYSTAC и продолжить поиски аксионной темной материи, а также работать над другими поисками темной материи с использованием галоскопов и оборудования в Йельском университете.
"У нас есть несколько идей по продвижению эксперимента по поиску аксионов с большей массой, и мы работаем над несколькими идеями, основанными на квантовых технологиях, для улучшения методов обнаружения", - сказала Даниэль Спеллер, соавтор статьи.
"Эксперимент ALPHA является естественным продолжением, как и обнаружение одиночных фотонов с помощью атомов Ридберга, а также усовершенствование обнаружения, которое мы называем ПРЕКРАЩЕНИЕМ ОГНЯ, описанное в этой статье. "ПРЕКРАЩЕНИЕ ОГНЯ" - это мощная схема квантового усиления, использующая запутывание с двумя полостями и обмен состояниями для ускорения поиска на порядок. Поиск на частоте выше 10 ГГц также открывает новые возможности для создания фотонных структур и, в конечном счете, резонаторов на основе сверхпроводящих метаматериалов, над которыми мы работаем".
Эксперимент ALPHA - это более масштабное исследовательское сотрудничество, направленное на обнаружение аксионов со значительно большей массой, в частности, в режиме постинфляционной аксионной массы. В этом эксперименте будет использоваться другой прибор, известный как плазменный галоскоп, который в настоящее время разрабатывается в Йельском университете.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Гуанчи - последние потомки Атлантиды

Жюль Верн предсказал нечто похожее на интернет

ИИ отбирает рабочие места у айтишников

ИИ позволит колонизировать галактику через пять лет

Компания OpenAI вскрыла тёмные личности у ИИ

Кричащий призрак на месте ДТП

Металлический шар наблюдали в Китае

На каких планетах стоит искать жизнь

Наш мир может быть космической голограммой

Нашли недостающее вещество Вселенной

Нечто промчалось в небе над Мексикой

Носовое дыхание оказалось уникальным для каждого человека

Папа считает угрозу ИИ человечеству главной проблемой

План заражения Энцелада жизнью

Подразделение-201 ускорит внедренение военных ИИ-технологий

Похищения феями и подражателями

Почему ИИ не победит в игре 'Что? Где? Когда?'

Призрачный канал утечки тепла из ядра Земли

Таинственные болотные огни убивают рыбаков

Человеческие сердца впервые вырастили в зародышах свиньи

Модельный ряд Audi Q. Характерные особенности и ключевые представители

Американские военные сняли летающую тарелку

В пустыне Сахара замечен НЛО

Верящие в теории заговора излишне самоуверенны

Загадочная резьба с библейским посланием

Загадочные радиосигналы из-подо льда Антарктиды

Как формируются скалистые планеты

На Марсе растут грибы

Обнаружили сотни таинственных гигантских вирусов

Поможет ли планетарный зонт охладить планету

Раскройте тайны Вселенной с помощью гравилинзирования

Рецепт получения настоящего криптонита

Свежий взгляд на Космический рассвет

События, которые положат конец цивилизации

Таинственная медуза замечена над пустыней США

Тайна сербского Лох-Несского чудовища

Темная материя влияет на движение звезд

Теория заговора о космической станции Тяньгун

Уникальное поведение аккреционного диска SS 433

Холодная экзопланета на странной орбите

Шокирующее открытие в глубинах Земли

Обзор МФО которые выдают микрозайм на карту

Как правильно заправить газгольдер и рассчитать объем

Польза лазертага в Воронеже - не только в физической активности

Беспрецедентные виды южного полюса Солнца

Вспышки сверхновых вызвали изменения климата

Где находится центр Вселенной

Заметили неожиданно сильную струю черной дыры

Конспирологи оказались слишком самонадеянными

Луна переливается блестящими стеклянными бусинками

Необычные звездные ясли озадачили ученых

НЛО использовались для сокрытия военных секретов

Новые данные о сверхмассивной черной дыре в M87

Охотники на Несси раскупили все билеты на автобусы

Парадоксу Ферми исполнилось 75 лет

План по ускорению космических полетов

Повышение точности квантовых часов

Последние слова, которые люди слышат перед смертью

Самая крупная ароматическая молекула в космосе

Силикатные облака обнаружены в атмосфере экзопланеты

Сняли детеныша Лох-Несского чудовища

Спутники Урана удивили ученых

Уникальные виды внешней атмосферы Солнца

Фильтрация наземных загрязнений при поиске инопланетян

Процедура имплантации зубов. Практический разбор этапов и реабилитации

Верна ли теория палеоконтакта

Вторая сфера появилась в небе Колумбии

Зловещая правда о происходящем в Зоне 51

Как при помощи смарт-часов украсть данные

Кампания по дезинформации об НЛО

Китай успешно вживил мозговой имплант человеку

Летающая тарелка обнаружена в пустыне Сахара

Мужчина может видеть будущее

Мужчина пил из одной и той же термокружки 10 лет и умер

НЛО использовали для прикрытия спецопераций

НЛО как прикрытие для правительства США

Первый в мире город роботов запустит Тойота

Почему в США так часто наблюдают НЛО

Примитивная жизнь может существовать на лунах

Провалившаяся во времени на автомобиле

Раскрыта потрясающая правда об НЛО

Самые известные наблюдения НЛО в Техасе

Сходство мышления человека и искусственного интеллекта

США лидируют по количеству наблюдений НЛО

Футуролог назвал дату, когда люди смогут обмануть смерть

Вероятность столкновения Млечного Пути с Андромедой

Восстановление ДНК на космической станции

Житель Покипси снял странные огни в небе

Заброшенная НЛО-деревня с леденящей душу историей

Извините, но никаких НЛО нет

Как выбраться из болота теории струн

Люди не могут контролировать все

Министерство обороны США придумало НЛО

Млечный Путь обречен на столкновение с Андромедой

НЛО - это шутка

Обнаружена новая Зона 51, скрытая в горах Аляски

Обнаружено место формирования новой планеты

Откуда взялись космические лучи

Перспективы и опасности полета на Марс

Поиск аксионов путем анализа рентгеновских наблюдений

Решение давней загадки нейтронных звезд

Самообучающаяся нейронная сеть изучает черные дыры

Странные радиоимпульсы, исходящие из-подо льда Антарктиды

Тестирование новых методов научного анализа НЛО

Экзопланетные системы с компактными орбитами

В США чаще всего наблюдают инопланетян и НЛО

Вселенная возникла из черной дыры

Как был изготовлен небесный диск Небры

Людей призывают сообщать о кругах на полях в полицию

Мозговой имплант позволил видеть несуществующее

НАСА уже обнаружило инопланетян на Марсе

Невероятные свидетельства похищений инопланетянами

Неужели Пентагон выдумал наблюдения НЛО

НЛО - способ скрыть сверхсекретные технологии

НЛО были изобретены правительством США

Новый остров появился посреди Каспийского моря

Огненная дверь в Ад начинает закрываться

Проект-94 - отряд очаровательных убийц ЦРУ

Разоблачаем публикацию СМИ о Пентагоне и НЛО

Реконструирован процесс изготовления диска Небры

Свет может образовываться вообще без материи

Скоростной НЛО был запечатлен над Гранд-Каньоном

Техасский Уфокон в Джефферсоне

Часы, защищенные от Второго закона термодинамики

Шотландские подростки заметили загадочный НЛО

Вулкан, выглядывающий из-за утренних облаков Марса

Города Мичигана, облюбованные инопланетянами

Криптонит - ключ к более экологичному будущему

Лучевое оружие Тесла обнаружено в Зоне 51

Мифы об НЛО были усилены Пентагоном

Откровения об НЛО и частотное исцеление

Пентагон разыграл США ложью об НЛО

Пентагон распространяет слухи об НЛО в Зоне 51

Пентагон скрывает секретные проекты

Седина может быть обратимой

Симпозиум по НЛО в округе Страткона

США располагают войсками на Луне

Теории заговора об НЛО были прикрытием Пентагона

Теория заговора о спутнике 'Черный рыцарь'

Треугольный НЛО пролетел над Торонто

Фейки о Зоне 51 распространял Пентагон

Что говорит о вас длина ваших пальцев

Шокирующая правда о пандемии CovID-19

Шокирующий отчет раскрывает правду о Зоне 51

Эликсир, обращающий старение вспять

Астероид-убийца больше не летит к Земле

Бомба с черными дырами стала реальностью

Брошен вызов теориям о формировании планет

Ванга нас предупредила

Вызов нашим представлениям о зарождени Вселенной

Действительно ли в облаках Венеры есть жизнь

ИИ раскрывает вероятное авторство Библии

Инопланетяне пытаются спасти человечество

Исследование Солнечной системы в мельчайших деталях

Наблюдения НЛО в небе Нидерландов

Насколько сильно похолодает в Британии

Передовые технологии марсиан

Поиски нечеловеческого разума в океанах Земли

Раскрыт многолетний обман американских военных

Самые мощные взрывы во Вселенной

Тайны и ужасы Подземного мира

Титан - самое оживленное место в Солнечной системе

Что нужно для жизни на Европе

Что, если Большой взрыв не был началом

Элементы жизни обнаружены в планетообразующем диске

Акула-молот упала с неба на поле для гольфа

Американские военные распространяли мифы об НЛО

Документы по реинжинирингу НЛО

Загадочный шар замечен над штатом Вашингтон

Исследования Филипа Мантла в области НЛО

Кто распространяет мифы об НЛО

Межпространственный бомбардировщик ВВС США

Металлическая сфера, покрытая причудливыми символами

Несколько огромных сооружений на Луне

НЛО пролетает над небоскребами Нью-Джерси

НЛО рискуют провалиться в паранормальную кроличью нору

От вампиров до оборотней и келпи

Открыли путь к сверхзрению для человека

Пентагон должен признаться во лжи об НЛО

Пентагон организовал уфологический заговор

Правда, стоящая за заговорами об НЛО

Правительство США использовало мифы об НЛО

Разбившийся НЛО откапывают в Алжире

Сокрытие секретных оружейных программ Пентагона

ЦРУ разжигает массовые беспорядки

GetRentacar.com – огромный выбор автомобилей для аренды по лучшим ценам

Наверх
Яндекс.Метрика