Los físicos llevan mucho tiempo buscando materia oscura y nuevas formas de observar directamente a varios candidatos para ese papel.
Personal de la Universidad Northwestern y StanfordLas universidades, así como el Fermilab, presentaron recientemente un nuevo método que se puede utilizar para buscar fotones oscuros en megavoltios. Se probó en una pequeña prueba que también ayudó a los científicos a establecer nuevos límites para los fotones oscuros de la materia oscura.
El método se basa en el uso de capturas.electrones como resonadores de alta Q para la detección de materia oscura con fotones oscuros en el rango de megavoltios. La hipótesis principal es que si un fotón oscuro con una energía de varios megavoltios entra en una trampa con un electrón suspendido, entonces el electrón se excita desde el estado fundamental hasta el primer estado excitado del movimiento del ciclotrón.
Un fotón oscuro entra volando y mueve el electrón a un estado excitado superior.
Crédito: Harikrishnan Ramani
Debido a la falta de fondo, excitación única.un solo electrón capturado se puede determinar con precisión. Sin embargo, los científicos no observaron ninguna perturbación durante varios días. Por eso establecieron un límite a la fuerza del campo de fotones oscuros transmitido. Los científicos se basaron en cálculos teóricos sobre la eficacia con la que un fotón oscuro podría producir tal excitación.
Para demostrar la practicidad de la nuevamétodo, los científicos lo utilizaron para obtener mediciones iniciales utilizando un solo electrón. La prueba demostró que su estrategia no requería antecedentes para la búsqueda, que duró poco más de 7 días.
Los investigadores también establecieron un nuevo límite de materia oscura para los fotones oscuros, concretamente a una frecuencia de 148 GHz (0,6 meV).
Los resultados del estudio se publicaron en Physical Review Letters.
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