Telescopio estelar para materia oscura

Los recuadros muestran cómo los filamentos y cúmulos de galaxias crecen con el tiempo, miles de millones de años después del Big Bang hasta las estructuras actuales. Préstamo Cambio de trabajo por CXC / MPE / V. Saltador:

El descubrimiento de Axion será un hito en la historia de la ciencia. Esta partícula hipotética puede resolver dos problemas de la física moderna a la vez: el misterio de la ecuación de carga de la materia oscura en una fuerte interacción. Sin embargo, a pesar del gran interés científico por encontrarlo, la búsqueda de altas frecuencias de radio por encima de 6 GHz casi se ha abandonado debido a la falta de tecnología de alta sensibilidad que pudiera construirse a un costo razonable. Hasta ahora.

El Instituto Canario (IAC) participará en la Cooperación Internacional al Desarrollo DALI (Fotones oscuros և: Acción:-Interferómetro de partículas como), un telescopio de partículas estelares de materia oscura, cuyo propósito científico es buscar ejes parafotones en el rango de 6 a 60 GHz. El prototipo, prueba de la idea, se está diseñando y preparando actualmente en el IAC. En: papel blanco El descriptor de la experiencia fue aceptado para publicación. Journal of Cosmology և Física de partículas estelares (JCAP):

La teoría predijo en la década de 1970 que el núcleo es una partícula hipotéticamente de baja masa que interactúa débilmente con partículas estándar como nucleones y electrones, como fotones. Estas interacciones sugeridas se exploran utilizando una variedad de herramientas para detectar el eje. Una de las técnicas prometedoras es estudiar la interacción de los ejes con fotones estándar.

Las «acciones» se mezclan «con fotones bajo la influencia de un fuerte campo magnético externo, como los imanes superconductores en los detectores de partículas o los fabricantes utilizados para el diagnóstico médico con resonancia magnética, que producen una señal débil de radio o microondas. Esta señal ha sido buscada en varios experimentos desde finales de los 80 և es solo una señal que ahora queremos detectar con DALI, a pesar de la nueva gama de parámetros casi inexplorada que estará disponible por primera vez. tiempo a través de esta experiencia ”, explica Javier De Miguel, investigador de la URSS y primer autor del estudio.

Los primeros detectores de eje, fabricados en las décadas de 1980 y 1990, utilizaron una cavidad resonante que amplificaba la señal de un combustible de microondas débil proyectado desde el eje dentro de un imán sobrealimentado en un intento de llevarlo al rango de energía detectado por instrumentos científicos. Desafortunadamente, el tamaño del orificio es inversamente proporcional a la frecuencia de exploración և Los orificios del eje eran demasiado pequeños para ser creados para frecuencias superiores a 6 GHz.

Por lo tanto, la nueva experiencia combina las técnicas de escaneo de alta frecuencia más prometedoras, incluido el diseño práctico, al que se suma la capacidad de los detectores de partículas estelares de materia oscura clave. De esta forma, DALI consta de un imán superconductor, un detector de ejes con un nuevo resonador para detectar la señal débil de los ejes, y una amplificación del altazim, que le permite buscar objetos en el cielo en busca de materia oscura.

De esta forma, DALI puede ayudar a detectar el axón, una partícula de falsa escala cuya naturaleza es similar a la del bosón de Higgs descubierto en 2012. CERN:, հեռ Un candidato prometedor para un tema oscuro. El material es un componente fundamental del universo que interactúa muy poco con la materia ordinaria. Es muy difícil de detectar directamente, pero su descubrimiento nos permitirá explicar las curvas de rotación de las galaxias espirales. Por qué se forma la estructura. El universo ha evolucionado como que tiene hasta ahora., entre otros misterios.

Referencia. «El Telescopio de Materia Oscura, que examina el rango de 6 a 60 GHz» – Javier De Miguel, 28 de abril de 2021 Journal of Cosmology և Física de partículas estelares,
DOI: 10.1088 / 1475-7516 / 2021/04/075: