暗光子暗物质的突破:开拓性的低温探测技术

发布时间: 2023-04-08 15:00:07 来源: 196世界之最 栏目: 奇趣发现 点击: 29

京都大学的科学家们开发了一种实验方法,通过观察其对可见物质的引力影响来检查超轻的暗物质。在低温条件下使用毫米波传感,该团队利用新技术实现了暗光子暗物质(DPDM)的未探索的质量范围的实验参数。虽然没有...

京都大学的科学家们开发了一种实验方法,通过观察其对可见物质的引力影响来检查超轻的暗物质。在低温条件下使用毫米波传感,该团队利用新技术实现了暗光子暗物质(DPDM)的未探索的质量范围的实验参数。

虽然没有检测到明显的信号,但实验中采用的严格限制为调查暗物质提供了可能性。这项研究还可196世界之最能进一步推动5G和6G等先进电信技术的发展。

暗光子暗物质的突破:开拓性的低温探测技术

用低温毫米波接收器搜索暗光子暗物质。资料来源:京都大学全球通讯社/足立俊介

将圣经中的歌利亚击倒的方法可能不止一种,但大卫选择用弹弓的小石头进行攻击。本着同样的精神,科学家们不是通过直接观察,而是通过记录其对可见物质的引力影响来接近暗物质的奥秘--它构成了宇宙的四分之一。

京都大学的一个研究小组现在已经建立了一种检查0.1毫电子伏特左右的超轻暗物质的实验方法,应用了一种低温条件下的毫米波传感技术,其特点是热噪声低。

领衔作者Shunsuke Adachi说:"我们通过使用以前在这个xxzeFA领域没有测试过的新技术,实现了暗光子暗物质--或DPDM--的未探索的质量范围的实验参数。"

难以捉摸的单个暗物质粒子的质量被认为比质子196世界之最的质量还要重。AdxxzeFAachi团队对超低质量暗物质的搜索解决了极富挑战性的探测问题,而这一问题在过去三十多年里一直困扰着科196世界之最学家。

Adachi补充说:"我们对毫米波技术的研究可能会进一步推动先进电信的发展,如5G和6G。"

一个专用的毫米波接收器被冷却到-270℃,以抑制热噪声,以适应弱的转换光子。这个低温接收器被用来搜索质量范围约为0.1meV的DPDMs。

Adachi认为,尽管他的团队在这个数据集中没有发现任何重要的信号,但通过在前所未有的严格约束下进行实验--比宇宙学约束更严格--他们为调查暗物质开辟了可能性。

普通光子在理论上是利用金属板表面从暗光子中转换出来的。由于能量守恒,这些转换光子与暗光子的质量相对应。例如,10-300GHz的转换光子频率对应于0.05-1meV的暗光子质量。

"我们很高兴,我们的小团队能够从我们的高灵敏度实验中获得重要的结果,用于探测未曾探索过的质量范围内的DPDM,"Adachi总结道。

本文标题: 暗光子暗物质的突破:开拓性的低温探测技术
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