暗物质飓风提供更好的机会识别轴粒子

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Anonim

抬头,我们处于飓风中,我们无法看到。它的超级隐形力来自它是由暗物质构成的事实。

天体物理学家发现了这种无形太空飓风的极好用途:解决构成神秘物质的神秘面纱。在11月7日发表在该期刊上的一篇论文中 物理评论D. 来自萨拉戈萨大学,伦敦大学国王学院和英国天文学研究所的研究人员通过使用有关恒星运动的详细卫星数据,预测识别暗物质的可能性更高。

人类在宇宙中堕落的提醒

人类观察到的正常质量总量 - 你的猫,太阳,潮汐荚 - 占宇宙的不到百分之五。大约68%是暗能量,最后27%是暗物质。只有黑暗的空间由谁知道什么,可能推动宇宙的加速扩张。在当前的理论中,科学家们喜欢弱相互作用的大质量粒子(WIMP)或轴作为神秘粒子。

我们基本上都在游泳,科学家喜欢萨拉戈萨大学理论物理博士后Ciaran A. J. O'Hare博士和该研究的第一作者,称之为“暗物质风”。

“我们使用这个短语的原因是我们被嵌入暗物质的光环中,我们在银河盘(这个旋转的恒星和气体轮)中旋转,但光环非常不同,”奥黑尔说道。 逆 。 “没有暗物质盘,没有首选旋转,只是在随机方向嗡嗡作响。”

基本上,我们可能不知道粒子是什么,但是因为我们知道我们正在旋转的方向,像O'Hare这样的科学家可以确定暗物质应该来自哪里,这就是恒星流 - 矮星系的残骸伸展的地方天空 - 进来

“流是对我们如何理解星系形成的一般预测,”奥黑尔说。大多数溪流都很小而且很小,但是欧洲航天局盖亚卫星收集的关于超过十亿颗恒星的距离和速度的大量丰富数据为研究人员提供了识别人眼难以看到的溪流所需的细节。此外,科学家们知道这些矮星系遗体附近有暗物质。

感谢Gaia确定的S1流由于两个原因而飓风肆虐。

“我们发现关于S1的非常值得注意的事情是我们不仅坐在里面,而且我们前进的方向正好相反,我们正在向上游移动。”奥黑尔解释道。 “在测试它时,一旦我们看到暗物质,如果S1流在那里,我们可以更加确定我们看到的信号是暗物质,因为我们可以将它与我们在太空中可以看到的物体联系起来。”

我们如何检测暗物质?

尽管暗物质使我们的星系在脸上拍打,但探测证明是一种挑战。实验通常会产生碰撞并测量能量,光或热散射。针对WIMP的先前实验研究了纳米级散射,并且可检测的能量窗口保持狭窄。为了更清楚地证明该流,该组选择在实验条件下寻找不同的假设粒子,轴,这些粒子允许它们寻找毫米级散射(仍然很小但可检测),并且成功的可能性要高得多。

据奥黑尔称,目前的实验试图在两个方向上升级。一些研究人员正在使实验尽可能大,以使粒子更多地与之相互作用。另一方面,暗物质的指数级能量事件在较低的能量水平下发生,这需要读取更细小和更细小的信号。

尽管面临挑战,但S1流还存在于一个充满希望的十字路口。 “我真正喜欢S1流的主要原因是它基本上给了我们另一个要寻找的东西,”奥黑尔说。 “这是天文学和粒子物理学的界面。这就是天文学可以告诉我们的关于粒子物理学的信息,以及粒子物理学可以告诉我们的天文学。“

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