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引力波天文台或有助搜索暗物质粒子

来源:国际在线日期:2019-09-23 浏览:

科学家已有确凿证据证明暗物质确实存在,但它是“何方神圣”一向是未解之谜。有理论以为,暗物质可能是一种名为轴子的粒子,对现有的引力波天文台进行简略改造,或许就能够发现这些粒子的“芳踪”。

据物理学家组织网18日报导,暗物质经过它对大型天体的影响而显示其存在。观测结果标明,一般物质仅占世界总能量的5%左右,而暗物质占世界总能量的22%左右。虽然如此,暗物质的“庐山真面目”一向未被提醒。

有些理论称,暗物质是一种弱相互作用大质量粒子(WIMP),但虽然科学家支付许多尽力,包含动用大型强子对撞机(LHC),WIMP仍“芳踪难觅”。

因而,科学家将目光投向了轴子。日本东京大学物理系助理教授道村祐太说:“咱们假定轴子十分轻,简直不与咱们了解的物质相互作用,它被以为是很好的暗物质候选粒子,并且,其质量或许小于电子。”

东京大学世界射线研究所的研究生长野寇吉解说说:“咱们的模型标明,轴子暗物质能够调理光的偏振——电磁波振动的方向。假如光在由两个互相独立的平行镜组成的光学腔中来回屡次反射,这种偏振调制会得到增强,而这类空腔最著名的比方是引力波天文台的长地道臂。”

研究人员称,鉴于其他观测轴子的理论办法需求用到极强的磁场,而这是一笔不菲的开支。因而,可对现有引力波天文台,比方美国的激光干与引力波天文台(LIGO)以及日本的神冈引力波勘探设备(KAGRA)进行改造,在不危害其现有功用的情况下,让其“一物两用”,搜索轴子。

道村祐太说:“咱们能够在引力波勘探器的光电二极管传感器前添加一些偏振光学元件来寻觅轴子,接下来,我期望能够把光学元件用于KAGRA上,看看终究会发作什么。”

当然,研究人员也着重,对引力波设备的这种晋级不会下降它们的灵敏度,也不会影响其完成终极任务——探寻到引力波。

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