耶鲁科学家使用新设备来搜索轴暗物质

时间：2021-12-14 11:25:07 来源：

该照片显示了内部调谐机构的细节，该机制是系统的一部分，其在室温下将运动传输到实验最冷的部分。也可见是用于天线调整和细频率调节的控制线（Kevlar串）。

来自耶鲁大学的研究人员正在使用新的检测装置来搜索轴的形式的暗物质，理论化亚粒子粒子可以占宇宙中的80％。

由耶鲁物理学家Steve Lamoreaux领导，这位科学家团队宣布了该项目的第一个结果，称为耶鲁敏感对轴冷暗物质（Haystac）的敏感的显影。结果出现在日志物理评论信中。

“暗物质的存在已经以高度的信心建立。然而，目前没有人知道它是什么，它仍然是现代科学的悬而未决的问题，“雷梅莫克斯说。“我们的工作正在为领先的暗物质理论制定重要的限制。”

该理论中心在轴上，在20世纪80年代提出的粒子。灯光表示轴 - 没有充电，无旋转和微量的质量 - 所有必要的性质是一个引人注目的暗物质候选者。在我们的星系中观察到的深色物质密度需要每立方厘米大约10万千升;然而，它们与普通物质的直接相互作用如此虚弱，即它们的检测需要极其敏感的实验技术。

使用在耶鲁赖特实验室的新仪器，Lamoreaux及其同事扩大了检测轴的可能参数。他们的研究表明，检测轴轴的仪器灵敏度比以前的实验所针对的轴10倍。

轴探测器使用强烈的磁场以将轴转换成通过未知轴块确定的特定频率的可检测的微波光子。以前的实验已经搜索了低质量轴。向更高群众推动搜索对于科学家来说是挑战，因为它需要物理上更小的高频检测器，并且在这种情况下，来自轴转换的信号较弱。

“我们的重大突破使探测器比以往更差，比以往任何时候都更倾斜，通过适应对量子计算研究开发的放大器，其噪声性能接近量子力学规律的基本限制，”林园表示。“通过来自我们探测器的第一个数据，我们对暗物质轴的相互作用设定了限制，并打开了允许的轴质量范围的新部分与实验调查。”

本文的第一个作者是耶鲁州长林园实验室的研究生Ben Brubaker。额外的耶鲁共同作者是凌忠，尤利亚Gurevich，Sidney Cahn和Kelly Backes。其他共同作者来自加州大学 - 伯克利大学，科罗拉多大学，国家标准与技术研究所，劳伦斯利弗莫尔国家实验室。

“耶鲁的轴暗物质实验推动了粒子天体物理学的前沿，”赖特实验室主任Karsten Heeger说。“这是一种基于大学的实验的闪亮例子，该实验采用了尖端仪器，利用当地基础设施来解决有关宇宙的一个基本问题，并培训下一代科学家。我们很高兴在Wright实验室校园拥有这样一种世界领先的努力。“

国家科学基金会，Heising-Simons基金会和美国能源部支持了该研究。

出版物：b。M. Brubaker等人，“第一个从24eV中的微波腔滑轴搜索μ结果，”Phys“。莱特牧师118,061302,2017; DOI：10.1103 / physrevlett.118.061302

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