Fysiker har länge letat efter mörk materia och nya sätt att direkt observera olika kandidater till rollen.
Northwestern och Stanford University personaluniversitet, liksom Fermilab, presenterade nyligen en ny metod som kan användas för att söka efter mörka fotoner i megavolt. Den testades i ett litet test som också hjälpte forskare att sätta nya gränser för mörka fotoner av mörk materia.
Metoden bygger på användningen av fångadelektroner som hög-Q-resonatorer för detektering av mörk foton av mörk materia i megavoltområdet. Huvudhypotesen är att om en mörk foton med en energi på flera megavolt går in i en fälla med en suspenderad elektron, så exciteras elektronen från grundtillståndet till det första exciterade tillståndet av cyklotronrörelse.
En mörk foton flyger in och flyttar elektronen till ett högre exciterat tillstånd.
Kredit: Harikrishnan Ramani
På grund av bristen på bakgrund, singel excitationen enda infångad elektron kan bestämmas exakt. Forskarna såg dock inga störningar på flera dagar. Så de satte en gräns för styrkan hos det transmitterade mörka fotonfältet. Forskarna förlitade sig på teoretiska beräkningar av effektiviteten med vilken en mörk foton kunde producera en sådan excitation.
För att visa det praktiska i det nyametoden använde forskare den för att få initiala mätningar med en enda elektron. Testet visade att deras strategi inte krävde någon bakgrund för sökningen, som varade i drygt 7 dagar.
Forskarna satte också en ny mörk materia-gräns för mörka fotoner, specifikt vid 148 GHz (0,6 meV).
Studieresultaten publicerades i Physical Review Letters.
Läs mer:
Jordens kärna kommer snart att snurra i en annan riktning
En gigantisk solfläck vänder sig mot jorden. Det är synligt för blotta ögat
10 sekunder närmare världens ände: vad kommer att hända om Doomsday Clock slår