世界今亮点!在太阳附近运行的原子钟可以探测暗物质

尽管科学家已经进行了许多基于地球的实验来试图探测暗物质,但这种神秘的物质仍然难以捉摸。现在,物理学家提出了一个新的实验,试图通过将原子钟送到暗物质应该最密集的地方--就在太阳附近以寻找信号。


(资料图)

我们每天在周围看到的物质只占宇宙中质量的15%左右。另外的85%归功于一种奇怪的、看不见的物质,它不反射也不发光,因此它的名字听起来很诡异,叫做暗物质。然而,它确实通过与光和物质的引力相互作用来表明自己的存在,而且其存在的证据不断增加。

但令人沮丧的是,尽管科学家们经过了几十年的探索,但最好的证据--直接探测--仍然没有得到。根据不同模型的预测,已经进行了实验来探测暗物质的特性,它可能有也可能没有。最常见的主题是在地下深处放置一个巨大的检测器材料罐,远离干扰,等待暗物质粒子撞上罐中的原子核的罕见情况。其他实验则观察一些假设的暗物质粒子被预测为会产生的电磁效应。

到目前为止,这些实验都没有发现这种东西的任何迹象。但也许这是因为我们一直自己在错误的地方寻找。模型显示,太阳系中密度最高的暗物质将在太阳附近,所以一项新的研究建议我们从那里开始寻找。

来自Kavli IPMU、加州大学欧文分校和特拉华大学的研究人员概述了一种探测太阳附近暗物质的潜在新方法。在那里,这种物质的密度应该足够高,其预测的信号应该比在地球上要清晰得多。

在暗物质粒子具有极小质量的模型中,它们将被预测为引起自然界某些常数的振荡,例如电子的质量或电磁力的强度。这些变化将反过来影响原子的能量,因为它们在不同状态之间转换。由于原子钟是通过测量原子在不同状态之间转换时发出的光子的频率来工作的,所以它们应该能够检测到暗物质何时导致这些振荡。

"实验周围的暗物质越多,这些振荡就越大,所以在分析信号时,暗物质的局部密度非常重要,"该研究的作者Joshua Eby说。

重要的是,该团队表示,进行该实验所需的技术已经存在。原子钟被广泛用于保持航天器的同步性,而帕克太阳探测器的特殊屏蔽已经证明了近太阳轨道是可以做到的。

"长距离的太空任务,包括未来可能的火星任务,将需要特殊的计时,就像太空中的原子钟所提供的那样,"Eby说。"一个可能的未来任务,其屏蔽和轨迹与帕克太阳探测器非常相似,但携带一个原子钟装置,可能足以进行搜索。"

虽然目前还没有关于这一概念何时或是否可能被付诸行动的消息,但这是一个令人感兴趣的想法。

描述这一想法的论文发表在《自然天文学》杂志上。

关键词: 暗物质粒子 不同状态

推荐DIY文章
主机存在磨损或划痕风险 PICO4便携包宣布召回
穿越湖海!特斯拉Cybertruck电动皮卡可以当“船”用
vivoXFold+折叠旗舰开售 配备蔡司全焦段旗舰四摄
飞凡R7正式上市 全系标配换电架构
中兴Axon30S开售 拥有黑色蓝色两款配色
荣耀MagicBookV14 2022正式开售 搭载TOF传感器
it