|  | 1 марта 2017 | Новости науки и техники

HAYSTAC - новый датчик, предназначенный для поисков аксионной темной материи

Темная материя и энергия


Устройство HAYSTAC (Haloscope At Yale Sensitive To Axion Cold Dark Matter), разработанное и построенное учеными из Йельского университета, предназначено для сужения области поисков частиц неуловимой темной материи, материи, на долю которой может приходиться более 80 процентов от общего количества материи во Вселенной. И самым интересным в данном случае является то, что детектор HAYSTAC рассчитан на поиски темной материи в виде аксионов, субатомных частиц, которые существуют сейчас только в теории и поиски которых ведутся в рамках нескольких экспериментов, включая Axion Dark Matter Experimentis.

"Факт существования темной материи доказан уже с достаточно высокой степенью достоверности. Однако, на настоящий момент нам еще ничего неизвестно о природе темной материи, и это остается одним из главных вопросов, на который пытается дать ответ современная наука" - рассказывает Стив Ламоро (Steve Lamoreaux), физик, возглавляющий научную группу.

За основу своей работы йельские физики взяли теорию, выдвинутую в 1980-х годах. Эта теория описывает аксионы, как частицы, имеющие малую массу и малый момент вращения, которые могут взаимодействовать с обычной материей только при помощи сил слабых ядерных взаимодействий. Наблюдаемая в космосе средняя плотность темной материи соответствует значения около 10 триллионов аксионов на кубический сантиметр пространства. Несмотря на столь высокую плотность, эти частицы, в силу их природы, практически невозможно зарегистрировать даже при помощи самых чувствительных научных приборов.

Детектор HAYSTAC


Детектор HAYSTAC предназначен для поисков аксионов, масса которых минимум в 10 раз больше, чем масса аксинов, которые пытались найти ученые в рамках других экспериментов. Поиск этих частиц производится при помощи сильнейшего магнитного поля, воздействие которого служит для преобразования аксионов в фотоны микроволнового излучения, при этом, частота полученных фотонов зависит напрямую от массы частицы. Смещение поисков в область более высокой массы аксионов требует более высокочастотных датчиков, которые должны иметь меньшие физические размеры и, из-за этого, обладают меньшей чувствительностью.

"В своей работе мы использовали технологии и усилители, разработанные изначально для области квантовых вычислений. Собственные шумы этих усилителей приближены к минимальному фундаментальному пределу, определяемому законами квантовой механики" - рассказывает Стив Ламоро, - "И первые данные, полученные нами от датчика HAYSTAC, уже были использованы нами для определения границ диапазона масс аксионов, в которых мы будем производить новые поиски".




Ключевые слова:
Темная, Материя, Частицы, Аксионы, Поиск, Масса, Фотон, Микроволновое, Излучение, Частота, Детектор, HAYSTAC

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые CERN нацелили гигантский магнит на Солнце с целью поиска частиц темн ...
  • Эксперимент LUX не принес положительных результатов в деле поиска частиц не ...
  • Физики исключили некоторые виды аксионов из ряда претендентов на звание час ...
  • Согласно новой теории, Земля может иметь невидимую "мохнатую шубу", состо ...
  • Один из главных кандидатов вычеркнут из списка поисков темной материи




  • 1 марта 2017 13:24
    #1 Написал: Джон

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Интересно, как они будут при помощи "HAYSTAC" искать субатомные частицы, которые существуют только в теории? Самое смешное, что в секторе поиска (Солнечная система) их вообще не может быть...:)
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.