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

Ведущий канадский ученый опубликовал отчет об НЛО

Взрывные звезды образуются с помощью третьей звезды

Дайверы наткнулись на загадочный древний лик

Деревья выращивают камни внутри себя

Дрон снял странный НЛО в облаках Аргентины

Лечение псилоцибином продлевает жизнь клеток

Марс был более влажным, чем мы думали

Могут ли психоделические грибы повернуть время вспять

Обломки астероида осложнят усилия по отклонению астероидов

Поиск в облаках Венеры необъяснимых газов

Поиск первичных черных дыр

Приблизились к получению безграничной энергии

Происхождение египетских царей

Самые известные наблюдения НЛО в Канаде

Самый молодой базальтовый лунный метеорит

Солнечная загадка, которая ставила человечество в тупик

Тейя помогла подготовить почву для появления жизни

Управление публичными сообщениями о НЛО в Канаде

Уфологический фестиваль в Кексбурге

Череп единорога обнаружен близ Тинтагеля

Джо Роган проявляет большой интерес к НЛО

Житель Миссури шокирован странным НЛО

Исследователь обнаружил новую форму жизни

Канаде необходимо агентство для исследования НЛО

Лучшие фильмы и шоу об НЛО на Netflix

Любопытство к НЛО живо и процветает

Метеорит изменяет представление о Солнечной системе

Механизм, который приводит к образованию планет

Обнаружили аномалию вблизи пирамид

Пожар в Зоне 51 породил множество теорий о заговора

Президент Трамп может раскрыть правду об НЛО

Рапа-Нуи не так изолирован, как считалось ранее

Редкое облачное образование, похожее на НЛО

Рецензия на фильм об НЛО

Рождение солнечной системы, подобной нашей

Секреты ранней жизни на Земле

Старые фотографии раскрывают тайну планеты-изгоя

Столкнется ли астероид с Луной

Темные карлики намекают на природу темной материи

Уфолог умер во время гастролей с одержимой куклой

Большой пожар подбирается все ближе к Зоне 51

Где может начаться массовое вымирание

Житель городка в Неваде хранит секреты Зоны 51

Земля находится внутри огромной пустоты

Знаковом отчет Канады об НЛО

Известные сообщения о наблюдениях НЛО

Как добраться до экзопланеты у Проксимы Центавра

Канадский доклад рекомендует создать бюро по НЛО

Количество наблюдений НЛО увеличилось

Лесной пожар в районе Зоны 51 или что-то еще

Облака холодного водорода внутри пузырьков Ферми

Обнаружили следы человека возрастом 115 000 лет

Огромный пожар вспыхнул в Зоне 51

Очень странная комета залетела в нашу систему

Первичные черные дыры ускорили звездообразование

Пожар в кустарнике вспыхнул вблизи Зоны 51

Поиск внеземного разума с помощью высоких энергий

Посадка Аполлона-11 на Луну была инсценирована

Таинственный новый мир обнаружен в нашей системе

Уфологи спорят из-за секретных технологий

Внедорожники TANK. Китайский прорыв на автомобильном рынке

Мотоциклы. Какие бывают и чем отличаются

Пауки в доме. Когда стоит задуматься о профессиональной помощи

Уход за кожей с муцином улитки - зачем он нужен и кому подходит

Как выбрать сантехническое оборудование для дома. Ванны, душевые кабины и настенные смесители

Будущее за самовоспроизводящимися роботами

В Нью-Мексико есть проблема с инопланетянами

Встречи сына музыкальной иконы с НЛО

Действия министерства обороны США в отношении НЛО

Загадочный НЛО в Саратоке

Захватывающая правда о Битве за Лос-Анджелес

Квантовая батарея превзошла классическую

Колумбийская модель сделала лучшие снимки НЛО

НЛО в Техасе вызвал ажиотаж в интернете

Обнаружили 1600-летнюю гробницу майя

Огромный корабль пришельцев несется к Земле

Отечественная система управления роботами силой мысли

Пентагон будет игнорировать запросы от уфолога

Пентагон десятилетиями обманывал общественность

Подтвердили существование временных отражений

Правдивость легенды о Троянской войне

Трапециевидные гробницы старше египетских пирамид

Человек, предсказавший интернет в 1945-м

Я была одержима духом в тюрьме с привидениями

Я охотник за шпионами из ФБР

В первой половине года в США замечено 2000 НЛО

Волшебные грибы могут стать ключом к продлению жизни

Две ужасающие черные дыры сливаются в одну

Действительно ли Титаник был непотопляемым

Жуткая теория, стоящая за размытыми фото НЛО

Инопланетяне в небе Канады

Инопланетяне подают таинственный сигнал

Инопланетяне уже здесь

Канадский ученый опубликовал отчет об НЛО

Люди сдвинули Северный полюс на 3 фута

НЛО самая большая загадка Вселенной

НЛО, испускающий световой луч

Опубликована засекреченная запись НЛО

Пианино предупреждало о смерти члена семьи

Самый большой марсианский метеорит продается

Столкновение F-16 с НЛО вызвало слухи о инопланетянах

Странный красный объект упал с неба в Болгарии

Таинственные сгустки в недрах Земли

Тайный знак на каждой долларовой купюре

Ученый опубликовал доклад об НЛО

Был ли Марс обречен стать пустыней

Гидротермальные системы помогли зарождению жизни

Двойная детонация старой звезды

Еще один загадочный межзвездный объект

Загадочное столкновение военного самолета с НЛО

Исследования НЛО возраждаются в Канаде

История звезды кантри об НЛО

Межзвездная комета забрела к нам на задний двор

Наблюдения НЛО в окрестностях Торбея

Неужели НЛО врезался в F-16

Обнаружили экзопланету, похожую на суперземлю

Первая станция по исследованию НЛО в Оттаве

Почему на Марсе нет жизни

Рекордный рост числа наблюдений НЛО в США

Скрытые структуры в первых галактиках Вселенной

Тайна легендарного витрувианского человека Да Винчи

Хаос в Солнечной системе и углерод на Земле

Что если темная энергия уменьшится

Экзопланеты могут стать причиной собственной гибели

Экзопланеты с необычной орбитальной динамикой

Единая система учёта ставок в Казахстане. Причины внедрения

Невидимая угроза. Как аэрогазовый контроль предотвращает взрывы и отравления

Как выбрать подушку для здорового сна

Особенности международных грузоперевозок. Турция, ОАЭ и Китай — три разных подхода

Новый взгляд на премиум от HONGQI. Сочетание динамики, технологий и комфорта

Астрономы обнаружили третий межзвездный объект

Более 2000 случаев наблюдения НЛО в США

Главный рекламный объект фестиваля НЛО украли

Двери откроет новый музей ужасов

Добыча полезных ископаемых на Луне становится ближе

Маргинальные американцы скептически относятся к ИИ

Обнаружение сети гравитационных волн

Образ Несси привлекает тысячи посетителей

Подземный город может находиться под Сфинксом

Проведение исследований в области солнечной геоинженерии

Скорость вращения звезд для оценки их возраста

Создание космических местообитания

Странное существо в лесу Мазамитла

Структуры, необходимые для обнаружения экзопланет

Таинственное существо нападает на баранов

Титан - объект для изучения атмосферы экзопланет

Третий межзвездный объект в Солнечной системе

Три разбившихся НЛО есть у Великобритании

Турист встретился с легендарным Укумаром

Эпоха разоблачителей НЛО часто кажется тупиковой

Более 2000 случаев наблюдений НЛО в США

Болид озарил ночное небо над Челябинском

Большое число на грани человеческих знаний

В Нью-Йорке зафиксировано 66 случаев наблюдения НЛО

Заказать место для посадки НЛО можно в Вене

Земные аэропорты видно с расстояния 200 светолет

Зловещее облако судного дня окутывает Мэриленд

Инопланетяне могут засечь работу наших радаров

Кости Иисуса спрятаны в тайных хранилищах США

Люди с высоким IQ оказались менее нравственными

Мир наполнен шумами

НЛО, инопланетяне и президенты США

Полеты НЛО над авиабазой Райт-Паттерсон

Полеты НЛО над ядерным объектом в Техасе

Путешествия во времени без парадоксов возможны

Пчелу превратили в киборга

Созданные ИИ вирусы научились обходить защиту ПК

Умение предсказывать будущее связали с IQ

Череп единорога нашли у замка короля Артура

Энтузиаст разработал интерфейс мозг-компьютер

Аэропорты могут помочь инопланетянам обнаружить Землю

ВМФ США утратил 500 страниц информации о НЛО

Жители Мичигана сообщили о трех десятках НЛО

ИИ Google начинает читать все ваши сообщения

Как менялась погода на Венере за 10 лет

Квантовая запутанность в мозге - Сознание

Место, где слои почвы находятся в перевернутом положении

Научно-фантастическом фильм - Похищение инопланетянами

Невероятные случаи похищения людей инопланетянами

Новое представление о том, как развиваются галактики

Открытие в подводном Стоунхендже переписывает историю

Охотники за метеоритами прочесывают Джорджию

Растущее число свидетельств эволюции темной энергии

Резьба, которая раскрывает секреты египетских царей

Сотрудник НАСА нарушил давнее молчание по поводу НЛО

Тайна межзвездного объекта, несущегося через нашу систему

Наверх
Яндекс.Метрика