Ang Madilim na Bagyong Hurricane ay Nagbibigay ng Mas mahusay na Tsansa upang Kilalanin ang mga Particle ng Axion

Mga ulo, kami ay nasa isang bagyo na hindi namin makita. Ang pinakamalakas na kapangyarihan nito ay mula sa katotohanang ito ay gawa sa madilim na bagay.

At ang mga physicist ng astroparticle ay natagpuan ang isang mahusay na paggamit para sa hindi nakikitang puwang na bagyo na ito: paglutas ng misteryo ng kung ano ang bumubuo sa mahiwagang sangkap. Sa isang papel na inilathala noong Nobyembre 7 sa journal Pagsuri ng Physics D, ang mga mananaliksik mula sa Universidad de Zaragoza, King's College London, at ang Institute of Astronomy ng UK ay hinuhulaan ang mas mataas na pagkakataon na makilala ang madilim na bagay sa pamamagitan ng paggamit ng detalyadong data ng satellite sa mga paggalaw ng mga bituin.

Isang Paalala na Ang Sangkatauhan ay Isang Drop sa Bucket ng Universe

Ang dakilang kabuuan ng normal na masa na sinusunod ng sangkatauhan - ang iyong pusa, ang araw, isang Tide pod - ay bumubuo ng mas mababa sa limang porsyento ng uniberso. Halos 68 porsiyento ay madilim na enerhiya, at ang huling 27 porsiyento ay madilim na bagay. Ang madilim na espasyo lamang na ginawa ng mga nakakaalam-kung ano, potensyal na itinutulak ang mabilis na pagpapalawak ng uniberso. Ng kasalukuyang mga teoryang, ang mga siyentipiko ay pabor sa mga mahihirap na Pakikipag-ugnay sa Napakalaking Partikulo (WIMPs) o mga axions bilang misteryo na maliit na butil.

Namin talaga ang swimming sa mga bagay-bagay, na kung saan ang mga siyentipiko tulad ng Ciaran A. J. O'Hare, Ph.D., isang teoretikal na physics postdoc sa University of Zaragoza at ang unang may-akda ng pag-aaral, tumawag sa "madilim na bagay hangin."

"Ang dahilan kung bakit ginagamit namin ang pariralang ito ay naka-embed kami sa isang halo ng madilim na bagay at kami ay umiikot sa galactic disc (ito umiikot na gulong ng mga bituin at gas), ngunit ang halo ay ibang-iba," sabi ni O'Hare Kabaligtaran. "Walang disc ng madilim na bagay, walang ginustong pag-ikot, lamang buzzing sa paligid sa random na mga direksyon."

Talaga, hindi namin alam kung ano ang butil, ngunit dahil alam namin ang direksyon namin ay umiikot, ang mga siyentipiko tulad ng O'Hare ay maaaring matukoy kung saan ang madilim na bagay ay dapat na nanggagaling, na kung saan ay ang mga stellar stream - ang mga labi ng dwarf galaxies stretched across ang langit - pumasok.

"Ang mga daloy ay talagang pangkaraniwang mga hula kung paano natin nauunawaan ang mga kalawakan upang bumuo," sabi ni O'Hare. Karamihan sa mga daloy ay maganda at maliit, ngunit ang isang rich na data na nakolekta ng Gaia satellite ng European Space Agency sa distansya at bilis ng mahigit sa isang bilyong bituin ay nagbibigay sa mga mananaliksik ng mga detalye na kailangan upang makilala ang mga daluyan na mahirap makita sa mata ng tao. Dagdag pa, nalalaman ng mga siyentipiko na ang mga dwarf na kalawakan ay nananatiling may madilim na bagay.

Ang stream ng S1, natukoy salamat sa Gaia, ang mga bagyo ang aming paraan bilang isang bagyo para sa dalawang dahilan.

"Ang tunay na uri ng kapansin-pansin na bagay na aming nakita tungkol sa S1 ay hindi lamang kami nakaupo sa loob, ngunit ang direksyon namin ay ang kabaligtaran, kami ay lumilipat sa ibabaw ng agos ng agos." Paliwanag ni O'Hare. "Sa pagsusuri para dito, sa sandaling nakikita natin ang madilim na bagay, kung ang stream ng S1 ay naroroon, maaari tayong dagdag na sigurado na ang senyas na nakita natin ay madilim na bagay dahil maaari nating iugnay ito sa bagay na ito na makikita natin sa espasyo."

Paano Natin Natukoy ang Madilim na Materyal?

Sa kabila ng katotohanang ang madilim na bagay ay bumagsak sa ating kalawakan sa mukha, ang pagtuklas ay nagpapatunay ng isang hamon. Ang mga eksperimento ay kadalasang lumikha ng isang banggaan at sukatin ang lakas, ilaw, o scatter ng init. Ang mga nakaraang eksperimento na nagta-target sa WIMPs ay tumingin sa scatter na nanometer-scale, at ang nakikitang window ng enerhiya ay nanatiling makitid. Para sa mas malinaw na katibayan ng stream, ang grupo ay nagpasyang maghanap ng iba't ibang mga hypothetical na particle, axions, sa ilalim ng mga kondisyong pang-eksperimento na nagpapahintulot sa kanila na maghanap ng scatimeter-scale scatter (napakaliit, ngunit napapansin) na may mas mataas na posibilidad ng tagumpay.

Ang mga kasalukuyang eksperimento ay sinusubukang i-level up sa dalawang direksyon, ayon kay O'Hare. Ginagawa ng ilang mga mananaliksik ang eksperimento nang malaki hangga't maaari, upang bigyan ang mga particle nang higit pa upang makipag-ugnayan. Sa kabilang banda, ang mas maraming mga kaganapan sa enerhiya para sa madilim na bagay ay nangyayari sa mas mababang mga antas ng enerhiya, na nangangailangan ng pagbabasa ng mga tinier at tinier signal.

Sa kabila ng mga hamon, umiiral ang stream ng S1 sa isang magagandang daanan. "Ang pangunahing bagay na talagang gusto ko tungkol sa stream ng S1 ay na ito ay karaniwang nagbibigay sa amin ng isa pang bagay upang maghanap," sabi ni O'Hare. "Ito ang interface ng astronomy at pisika ng particle. Ito ay kung ano ang maaaring sabihin sa atin ng astronomy tungkol sa pisika ng maliit na butil, at anong pisika ng particle ang maaaring sabihin sa astronomiya."