פיזיקאים כבר זמן רב מחפשים חומר אפל ודרכים חדשות לצפות ישירות במועמדים שונים לתפקיד.
צוות נורת'ווסטרן ואוניברסיטת סטנפורדאוניברסיטאות, כמו גם פרמילב, הציגו לאחרונה שיטה חדשה שניתן להשתמש בה כדי לחפש פוטונים כהים במגה-וולט. הוא נבדק במבחן קטן שגם עזר למדענים להציב גבולות חדשים לפוטונים כהים של חומר אפל.
השיטה מבוססת על שימוש ב-capturedאלקטרונים כמתהודים גבוהים לזיהוי חומר אפל פוטון כהה בטווח מגה-וולט. ההשערה העיקרית היא שאם פוטון כהה באנרגיה של מספר מגה-וולט נכנס למלכודת עם אלקטרון תלוי, אז האלקטרון מתרגש ממצב הקרקע למצב הנרגש הראשון של תנועת הציקלוטרון.
פוטון כהה טס פנימה ומעביר את האלקטרון למצב נרגש גבוה יותר.
קרדיט: Harikrishnan Ramani
בשל היעדר רקע, עירור בודדניתן לקבוע במדויק אלקטרון שנלכד. עם זאת, מדענים לא ראו כל הפרעות במשך מספר ימים. אז הם הציבו גבול לעוצמתו של שדה הפוטון הכהה המועבר. המדענים הסתמכו על חישובים תיאורטיים של היעילות שבה יכול פוטון כהה לייצר עירור שכזה.
כדי להדגים את המעשיות של החדשהשיטה, מדענים השתמשו בה כדי להשיג מדידות ראשוניות באמצעות אלקטרון בודד. הבדיקה הראתה שהאסטרטגיה שלהם לא דורשת רקע לחיפוש, שנמשך קצת יותר מ-7 ימים.
החוקרים גם קבעו גבול חדש לחומר אפל לפוטונים כהים, במיוחד בתדר של 148 גיגה-הרץ (0.6 meV).
תוצאות המחקר פורסמו ב-Physical Review Letters.
קרא עוד:
ליבת כדור הארץ תסתובב בקרוב לכיוון אחר
כתם שמש ענק פונה לכיוון כדור הארץ. זה גלוי לעין בלתי מזוינת
10 שניות קרוב יותר לסוף העולם: מה יקרה אם שעון יום הדין יכה