Fyysikot ovat pitkään etsineet pimeää ainetta ja uusia tapoja tarkkailla suoraan erilaisia rooliehdokkaita.
Northwesternin ja Stanfordin yliopiston henkilökuntaYliopistot ja Fermilab esittelivät äskettäin uuden menetelmän, jolla voidaan etsiä tummia fotoneja megavotteista. Sitä testattiin pienessä testissä, joka auttoi myös tutkijoita asettamaan uusia rajoja pimeän aineen tummille fotoneille.
Menetelmä perustuu siepatun käytön käyttöönelektroneja korkean Q-resonaattoreina tummien fotonien pimeän aineen havaitsemiseen megavottialueella. Päähypoteesi on, että jos tumma fotoni, jonka energia on useita megavoltteja, joutuu ansaan suspendoidun elektronin kanssa, niin elektroni virittyy perustilasta syklotroniliikkeen ensimmäiseen virittyneeseen tilaan.
Tumma fotoni lentää sisään ja siirtää elektronin korkeampaan virittyneeseen tilaan.
Luotto: Harikrishnan Ramani
Taustan puutteesta johtuen yksittäinen viritysyksi siepattu elektroni voidaan määrittää tarkasti. Tutkijat eivät kuitenkaan nähneet häiriöitä useisiin päiviin. Joten he asettivat rajan lähetetyn tumman fotonikentän voimakkuudelle. Tiedemiehet luottivat teoreettisiin laskelmiin tehokkuudesta, jolla tumma fotoni voisi tuottaa tällaisen virityksen.
Osoittaakseen uuden käytännöllisyyden-menetelmällä tutkijat käyttivät sitä alkumittausten saamiseksi yhdellä elektronilla. Testi osoitti, että heidän strategiansa ei vaatinut taustaa hakuun, joka kesti hieman yli 7 päivää.
Tutkijat asettivat myös uuden pimeän aineen rajan tummille fotoneille, erityisesti 148 GHz (0,6 meV).
Tutkimustulokset julkaistiin Physical Review Lettersissä.
Lue lisää:
Maan ydin tulee pian pyörimään eri suuntaan
Jättiläiskä auringonpilkku kääntyy kohti maata. Se näkyy paljaalla silmällä
10 sekuntia lähempänä maailmanloppua: mitä tapahtuu, jos Doomsday Clock iskee