Fizicienii vin cu o nouă metodă de a căuta fotoni întunecați

Fizicienii caută de multă vreme materia întunecată și noi modalități de a observa direct diverși candidați pentru acest rol.

această substanță evazivă. Una dintre formele sale ipotetice, care nu a fost încă găsită, sunt fotonii întunecați.

Personalul de la Northwestern și de la Universitatea Stanforduniversitățile, precum și Fermilab, au prezentat recent o nouă metodă care poate fi folosită pentru a căuta fotoni întunecați în megavolți. A fost testat într-un test mic care i-a ajutat și pe oamenii de știință să stabilească noi limite pentru fotonii întunecați din materia întunecată.

Metoda se bazează pe utilizarea capturatelectroni ca rezonatori cu Q mare pentru detectarea materiei întunecate cu fotoni întunecați în intervalul de megavolți. Ipoteza principală este că, dacă un foton întunecat cu o energie de câțiva megavolți intră într-o capcană cu un electron suspendat, atunci electronul este excitat de la starea fundamentală la prima stare excitată a mișcării ciclotronului.

Un foton întunecat zboară și mută electronul într-o stare de excitare superioară.
Credit: Harikrishnan Ramani

Din cauza lipsei de fundal, o singură excitareun singur electron captat poate fi determinat cu precizie. Cu toate acestea, oamenii de știință nu au observat nicio perturbare timp de câteva zile. Deci au stabilit o limită pentru puterea câmpului fotonic întunecat transmis. Oamenii de știință s-au bazat pe calcule teoretice ale eficienței cu care un foton întunecat ar putea produce o astfel de excitație.

Pentru a demonstra caracterul practic al nouluimetoda, oamenii de știință au folosit-o pentru a obține măsurători inițiale folosind un singur electron. Testul a arătat că strategia lor nu necesita fundal pentru căutare, care a durat puțin peste 7 zile.

Cercetătorii au stabilit, de asemenea, o nouă limită de materie întunecată pentru fotonii întunecați, în special la o frecvență de 148 GHz (0,6 meV).

Rezultatele studiului au fost publicate în Physical Review Letters.

Citeste mai mult:

Miezul Pământului se va învârti în curând într-o altă direcție

O pată solară uriașă se întoarce spre Pământ. Este vizibil cu ochiul liber

Cu 10 secunde mai aproape de sfârșitul lumii: ce se va întâmpla dacă Ceasul Apocalipsei bate