物理学家发现了一种“聆听”暗物质的方法

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图说 研究人员提出了一种使用可调电浆搜索暗物质轴子的新仪器。
图说 研究人员提出了一种使用可调电浆搜索暗物质轴子的新仪器。

斯德哥尔摩大学(Stockholm University)和马克斯普朗克物理研究所(Max Planck Institute for Physics)的物理学家将研究方向转向电浆(plasmas),这一提议可能会彻底改变令人难以捉摸的暗物质的探索。

暗物质(Dark matter)是一种神秘的物质,占宇宙物质的85%。最初是为了解释为什么强作用力(将质子和中子结合在一起)在时间上前后是相同的,所谓的轴子(axion)将为暗物质提供一个自然的解释。轴子暗物质不是离散的粒子,而是一种贯穿空间的波。

轴子是暗物质的最好解释之一,但最近才成为大规模实验的焦点。由于这一观点转变,人们急于想出新的方法,如何在所有可能藏身的地方寻找轴子。

找到轴子有点像调收音机:你必须调好天线,直到找到正确的频率。实验人员得到的奖励不是音乐,而是“听到”地球正在穿越的暗物质。虽然这是一个很好的点子,但自从共同作者Frank Wilczek命名轴子以来,在过去的三十年里,轴子在实验上一直被忽视。斯德哥尔摩大学物理系博士后、研究报告作者Alexander Millar博士说。

研究小组新研究的主要观点是,在磁场中,轴子会产生一个小电场,可以用来驱动电浆中的振荡。电浆是一种带电粒子(如电子)可以自由流动的物质。

这些振荡会放大讯号,导致更好的“轴子收音机”。与传统的基于谐振腔的实验不同,这些电浆的大小几乎没有限制,因此可以发出更大的信号。这有点像对讲机和无线电广播塔的区别。

这是寻找暗物质的一种全新的方法,将有助于我们在完全未知的领域寻找最强大的暗物质候选者之一,并且很有希望进行全面的实验。Alexander Millar博士说。

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作者: thinkou

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