满十八崴按此进入秘密通_伊犁园区2024免费直达官网_深夜十八款禁止视频免费观看

热点关注:  
放射性同位素 粒子加速器 辐照杀菌 无损检测 高新核材 辐射成像 放射诊疗 辐射育种 食品辐照保鲜 废水辐照 X射线 中广核技 中国同辐

太空原子钟能揭开暗物质面纱?

2023-02-16 08:37     来源:《自然·天文学》     原子核粒子物理
英国《自然·天文学》杂志上发表的一项最新研究显示,当航天器进入非常靠近太阳的水星轨道内,研究航天器上的原子钟或许是揭开暗物质性质的诀窍。

报道说,暗物质占宇宙质量的80%以上。尽管经过数十年的实验,迄今为止仍然未能在地球上发现暗物质。搜索暗物质的要素之一是对暗物质局地密度作出假设,这决定了在给定时间内经过探测器的暗物质粒子数量,从而决定了实验敏感度。在某些模型中,这种密度可能比通常假设的高出许多,而且某些区域的暗物质与其他区域相比更加密集。

其中一类重要实验使用的是原子或原子核,因为它们对暗物质信号具有令人难以置信的敏感度。部分原因在于,当暗物质粒子质量非常小时,会引起自然常数的振荡。这些振荡,比如出现在电子质量或电磁力相互作用的强度中,会以可预测的方式改变原子和原子核的跃迁能量。

日本卡弗里数物联携宇宙研究所项目研究员乔舒亚·伊比、美国加利福尼亚大学欧文分校博士研究员蔡育岱和美国特拉华大学教授玛丽安娜·萨夫罗诺娃组成的国际研究团队在这些振荡信号中看到了潜力。他们声称,在太阳系的一个特定区域,即水星轨道和太阳之间,暗物质的密度可能极大,这意味着对振荡信号异常敏感。

报道说,这些信号可以被原子钟捕捉,因为原子钟的运转方式就是仔细测量原子在不同状态间跃迁时发射的光子频率。由于暗物质振荡会让光子能量略微增加或减少,原子钟实验附近的超轻暗物质会改变光子频率。

伊比说:“实验周围的暗物质越多,这些振荡就越大。因此在分析信号时,暗物质的局地密度非常重要。”

虽然目前仍不知晓太阳附近暗物质的精确密度,但研究人员认为,即使是敏感度相对较低的搜索也能提供重要信息。

太阳系中暗物质密度仅受行星轨道信息的限制。水星是距离太阳最近的行星,在水星与太阳之间的区域几乎没有限制。



推荐阅读

粒子物理和天体物理|研究揭示宇宙学一阶相变新方法

许多粒子物理和天体物理宇宙学的观测均预示着目前描述物质微观结构的粒子物理标准模型是不完备的。搜寻超出粒子物理标准模型的新物理的信号是当前粒子物理和宇宙学观测的重要科学问题之一。较多超出粒子物理标准模型的新物理模型都预言了宇宙演化过程中会发生一阶相变。 2023-02-16

物质介观结构的中子探测

小角中子散射(SANS)技术是一种常见的中子散射技术。 2023-02-12

追问原子核存在的极限

中子滴线(the neutron drip-line)给出了原子核存在的边界极限,即一种元素的原子核在质子数一定时最多能包含的中子数。 2023-02-10

对撞机,究竟是个什么机

早期对于微观世界的研究,通常是对天然的放射性物质或宇宙线进行观测。那时的科学家,会将微观尺度的现象放大至宏观可见的尺度,然后再进行观测——科学家们会使用能在一些射线中曝光的照片底片,或者使入射粒子在过饱和蒸气中形成一连串的电离原子作为凝结核,进而在粒子轨迹上形成一连串的雾气的“云室”等来观测微观粒子造成的现象,并通过分析这些微观粒子所留下的径迹的结构和形状来推测粒子的性质。 2023-02-09

科学家模拟出末态粒子关联的三维结构

在美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC)和欧洲核子中心的大型强子对撞机(LHC)上,科学家将金原子核或铅原子核加速到接近光速并对撞,高能喷注在碰撞中产生的微观亚原子液滴中传播并损失能量,这相当于提供了一个超声速的“音源”,接近光速的高能粒子可以激发出马赫波。 2023-02-08

阅读排行榜
温泉县| 彰武县| 宁明县| 吉安县| 镇巴县| 宣恩县| 鄂托克旗| 泾川县| 五莲县| 商都县|