Fyzici dlouho hledali temnou hmotu a nové způsoby, jak přímo pozorovat různé kandidáty na tuto roli.
Zaměstnanci Northwestern a Stanford Universityuniverzity, stejně jako Fermilab, nedávno představily novou metodu, kterou lze použít k hledání temných fotonů v megavoltech. Byl testován v malém testu, který také pomohl vědcům nastavit nové limity pro tmavé fotony temné hmoty.
Metoda je založena na použití zachycenýchelektrony jako high-Q rezonátory pro detekci temné fotonové temné hmoty v rozsahu megavoltů. Hlavní hypotézou je, že pokud temný foton s energií několika megavoltů vstoupí do pasti se zavěšeným elektronem, pak je elektron excitován ze základního stavu do prvního excitovaného stavu pohybu cyklotronu.
Tmavý foton vletí dovnitř a přesune elektron do vyššího excitovaného stavu.
Kredit: Harikrishnan Ramani
Kvůli chybějícímu pozadí jediné buzeníjeden zachycený elektron lze určit přesně. Vědci však několik dní nezaznamenali žádné poruchy. Stanovili tedy limit pro sílu vysílaného tmavého fotonového pole. Vědci se spoléhali na teoretické výpočty účinnosti, s jakou by mohl temný foton vyvolat takovou excitaci.
Demonstrovat praktičnost novéhovědci ji použili k získání počátečních měření pomocí jediného elektronu. Test ukázal, že jejich strategie nevyžadovala žádné pozadí pro vyhledávání, které trvalo něco málo přes 7 dní.
Vědci také stanovili nový limit temné hmoty pro temné fotony, konkrétně na frekvenci 148 GHz (0,6 meV).
Výsledky studie byly publikovány ve Physical Review Letters.
Přečtěte si více:
Zemské jádro se brzy bude točit jiným směrem
Obrovská sluneční skvrna se obrací k Zemi. Je vidět pouhým okem
O 10 sekund blíž ke konci světa: co se stane, když odbijí hodiny soudného dne