新追捕暗物质 - 这次与激光器

时间：2022-02-28 17:25:05 来源：

研究人员设计了一种方法来给日本Kagra等知识波观测者的长隧道臂，这种能力也能够检测轴暗物质。

暗物质才通过其对大量天文体的影响，但尚未被直接观察或甚至确定。关于暗物质的理论可能表明它可以是称为轴的粒子，并且可以通过已经存在的激光基实验可检测这些粒子。这些激光实验是引力波观测器。

狩猎是暗物质。有很多理论可能结果是什么，但很多物理学家都认为暗物质是一种弱互动的巨大粒子或懦夫。这意味着它不会与普通问题轻易互动。我们知道这是真的，因为它尚未直接看到。但它也必须至少有一些质量，因为它的引力吸引力可以推断出存在。

在瑞士的大号罗龙撞机，尚未观察到WIMP暗物质，尚未观察到巨大的Hadron Coller。替代候选颗粒越来越关注是轴。

“我们假设轴非常轻盈，几乎没有与我们熟悉的物质互动。因此，它被认为是暗物质的良好候选人，“来自东京大学物理系的助理教授助理教授。“我们不知道轴的质量，但我们通常认为它的质量小于电子的质量。我们的宇宙充满了暗物质，估计地球内有500克暗物质，关于松鼠的质量。“

提出仪器捕获轴暗物质的仪器的示意图。该项目正在东京大学宇宙雷研究院进行。

轴似乎是暗物质的好候选人，但由于它们可能只与普通物质非常弱，因此它们非常难以检测。因此，物理学家制定了越来越复杂的方法来弥补这种缺乏的互动，希望揭示暗物质的迹象，这弥补了四分之一的可见宇宙。

“我们的模型建议轴暗物质调节光极化，即东京大学宇宙雷研究所的研究生Koji Nagano解释道Koji Nagano解释道。“如果光在由彼此分开的两个平行镜组成的光腔中来回反射，则可以提高该偏振调制。这些腔的最着名的示例是重力波观测器的长隧道臂。“

暗物质研究并没有得到关注或资金，因为其他更适用的科研领域，因此努力寻找使狩猎具有成本效益的方法。

该图表比较了适合于轴捕的引力波检测器的灵敏度。该项目正在东京大学宇宙雷研究院进行。

这与其他观察轴的理论方式相关，涉及极其强大的磁场，这会产生很大的费用。在这里，研究人员认为，现有的引力 - 波观测者如美国的激光干涉仪重力 - 波天文台（Ligo），在意大利或日本的Kagra中的处女座可以易于修改，以便在没有损害其现有功能的情况下捕获轴。

“通过我们的新方案，我们可以通过在重力波检测器前面的光电二极管传感器前面添加一些偏振光学来搜索轴，”Michimura描述。“我希望看到的下一步是将光学器件的实现实施到像Kagra这样的引力波检测器。”

“有压倒性的天体物理和宇宙学证据，即暗物质存在，但问题”是什么是暗物质？“是现代物理学中最大的突出问题之一。” - Koji Nagano.

这个想法具有承诺，因为对引力波设施的升级不会降低他们依赖于其主要功能的敏感性，这是检测远处的重力波。尝试使用实验和观察来找到轴，但是迄今为止没有发现任何正信号。研究人员的提议方法更准确。

“暗物质存在暗物质和宇宙学神话的证据，但问题”暗物质是什么？“是现代物理学中最大的出现问题之一，”长野说。“如果我们可以检测到轴，并肯定是暗物质，那么确实是一个真正令人兴奋的事件。这是像我们这样的物理学家梦想。“

参考：“轴暗物搜索与干涉重力波检测器”由Koji Nagano，Tomohiro Fujita，Yuta Michimura和Ippei Obata，2019年9月13日，物理审查信件.DOI：
10.1103 / physrevlett.123.111301

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