寻找暗物质颗粒的新方法揭示了隐藏的材料特性

时间：2022-05-19 13:25:05 来源：

瑞士Chalmers和Ethzürich的新研究表明，通过在探测器材料中出现的预先未探测的原子响应来检测难以捉摸的暗物质颗粒的有希望的方法。上图的说明是在星系的子弹组中的质量分布的复合图像（光学，X射线，计算的暗物质）。

Chalmers的新研究与瑞士Zürich一起建议通过在探测器材料中发生以前未探测的原子响应来检测难以使性的暗物质颗粒。

新计算使理论家能够详细预测暗物质和电子之间的相互作用的性质和强度，这是先前可能的。

“我们对这些原子反应的新研究揭示了直到现在隐藏的材料特性。他们无法使用今天可用的任何颗粒进行调查 - 只有暗物质可以揭示他们，“Chalmers系的物理部门副教授的Riccardo Catena说。

对于在空间中可见的每种明星，银河系或灰尘云，存在五倍的材料，这是看不见的 - 暗物质。发现方法来检测这些未知颗粒的方法，这些颗粒形成如此重要的银河系中的较大部分是天体物理学的首要任务。在全球搜索暗物质中，大型探测器已经建成了深埋的地下，试图捕捉颗粒，因为它们会反弹原子核。

到目前为止，这些神秘的颗粒脱落了检测。根据Chalmers研究人员，可能的解释可能是暗物质颗粒比质子更轻，从而不会导致核反冲 - 想象一个乒乓球碰撞到保龄球中。因此，克服这个问题的有希望的方法可以是将焦点从核转移到电子，这是更轻的。

在其最近的论文中，研究人员描述了暗物质颗粒可以如何与原子中的电子相互作用。他们建议暗物质可以从原子中踢出电子的速率取决于四个独立的原子应答 - 其中三个先前未识别。他们已经计算了在当今最大的探测器中使用的氩气和氙原子的电子应该应对暗物质。

最近在杂志审查研究中公布的结果，并在与综合物理学家Nicola Spaldin和她在Eth的新合作中进行。他们的预测现在可以在全球的暗物质观察室中测试。

“我们试图删除尽可能多的访问障碍。本文在完全开放的访问期刊中发布，科学代码计算新的原子响响应函数是开放的来源，对于想要看看我们纸张的引擎盖“的人来说，”博士后的研究人员Timon Emken说在Chalmers物理系的暗物质组中。

参考：Riccardo Catena，Timon Emken，尼古拉A.施费林和沃尔特·塔兰诺，8月20日，物理审查研究，“原子响应一般暗物质 - 电子互动”。：H10.1103
/ PhysRevresearch.2.033195

阅读文章原子响应对物理审查研究中的一般暗物质 - 电子相互作用。它是由Riccardo Catena和Timon Emken在Chalmers和Nicola Spaldin的物理系，以及瑞士佐黎·苏黎世材料部的沃尔特塔兰诺。

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