Kinijos tamsiosios materijos eksperimentas klausosi kosmologijos iš gilių pogrindžio laboratorijų

Scheminis naujos kartos CDEX eksperimentų nustatymas CJPL-II. Autorius: © Science China Press.

Daugybė įtikinamų žvaigždžių fizikos ir kosmologijos įrodymų rodo, kad pagrindinis Visatos materialusis komponentas yra tamsioji materija. Tai sudaro apie 85%, o likę 15% yra nedažni, tačiau apie tamsiąją medžiagą žinoma labai nedaug. taip pat apie tamsiosios medžiagos masę ir kitas savybes.Daugelis modelių spėja, kad tamsiosios medžiagos dalelės gali būti sujungtos su įprastomis dalelėmis esant silpnam sąveikos lygiui. Taigi tiesioginių aptikimo eksperimentų metu buvo įmanoma užfiksuoti tamsiosios medžiagos dalelių signalą.

Kinijos tamsiosios medžiagos eksperimento (CDEX) mokslinis tikslas yra tiesiogiai aptikti šviesią tamsiąją medžiagą ir dvigubą beta skilimą be neutrino, naudojant p tipo taškinį kontaktinį germanio detektorių (PPCGe) Kinijos Jinpingo požeminėje laboratorijoje (CJPL). energijos spektrai, gaunami lanksčiai sklaidant tamsiosios medžiagos daleles ir tikslinius nukleonus CDEX aptikimo sistemoje, gali suteikti informacijos apie tamsiosios medžiagos masę, nugarą ir kitas savybes.

Lankstus sklaidymasis tarp tamsiosios medžiagos dalelių ir taikinio nukleonų.

Lankstus tamsiosios medžiagos dalelių ir tikslinių nukleonų sklaida. Autorius: © Science China Press.

Dabartinių tamsiosios medžiagos eksperimentų analizė dažnai remiasi modeliais. Daugelis modelių, nepriklausančių standartiniam modeliui, numatė tamsiosios materijos egzistavimą, pavyzdžiui, supersimetriniai ir superdimensiniai modeliai. Dėl įvairių fizikos modelių Apribojimai, gauti iš tų pačių eksperimentinių duomenų, tiesiogiai netaikomi kitiems modeliams, todėl fizinę interpretaciją sunku padaryti.

Kosmologiniai stebėjimai patvirtino, kad reikšminga tamsiosios materijos dalis yra nesusijusi šalta tamsioji medžiaga. taigi ir Sklaidos procese tarp tamsiosios medžiagos dalelių ir nukleonų pagreitį perduoda tik šimtai MeV. Ji yra daug mažesnė už elektrinio silpnumo skalę (~ 250 GeV), todėl tikslinga naudoti efektyvią lauko teoriją tamsiosios materijos ir paprastosios materijos sąveikai analizuoti. Pastaraisiais metais buvo pasiūlyti du alternatyvūs planai, skirti tirti skirtingas galimas sąveikas: nekoreliuojanti efektyviojo lauko teorija (NREFT) ir chiralinio efektyvaus lauko teorija (ChEFT). Efektyvi teorija susideda iš visų įmanomų sąveikų, kurias leidžia pateikti nurodytas simetrijos principas. Taigi modeliu pagrįstos analizės sudėtingumą galima supaprastinti.

atliekant tiesioginius tamsiosios medžiagos nustatymo eksperimentus Daugiausia dėmesio skiriama nuo nugaros nepriklausomai sklaidai (SI) ir nuo sukinio priklausomai nuo sukinio (SD) sklaidos analizei, o EFT gali suteikti nuo impulso ar greičio priklausančią sąveiką. CDEX-1B ir CDEX-10 analizės kriterijai, atsižvelgiant į PCCGe mažą elektrinį triukšmą, pasiekė 160 eV, o tai galėtų pagerinti šviesos tamsiosios medžiagos aptikimo jautrumą daugumai

Remiantis CDEX-1B ir CDEX-10 duomenų rinkiniais, CDEX bendradarbiavimas atveria naujas NREFT ir ChEFT sukeltų WIMP-nukleonų jungčių ribas taikant nereliatyvistinį efektyvios lauko teorijos metodą. Jie pagerino dabartinę ribą žemame mχ regione. Savo chiralinio efektyvaus lauko teorijos požiūriu jie pirmą kartą išplėtė WIMP-piono atitikimo ribą iki mχ <6 GeV / c2 regiono.

CDEX išskyrimo riba

a) NREFT diferencijuotos sukabinimo išimties riba; b) WIMP-piono sklaidos sekcijos pašalinimo riba. Kreditas: © Science China Press.

Atitinkami rezultatai buvo paskelbti internete šioje temoje. „Pirmieji eksperimentiniai WIMP sąnarių apribojimai efektyvioje lauko teorijos sistemoje iš CDEX“ Science China-Physics, Mechanics & Astronomy (Sci. China-Phys. Mech. Astron. 64, 281011 (2021)).[1] Profesorius YF Zhou iš Kinijos mokslų akademijos Teorinės fizikos instituto parašė šio straipsnio apžvalgą.[2]

CDEX-1B ir CDEX-10 operacijos ir analizė eina į pabaigą. ir naujos kartos eksperimentai CDEX-100 / CDEX-1T Šiuo metu ruošiamasi Žemesnis fono lygis ir PPCGe našumo patobulinimai gali tiesiogiai padidinti aptikimo testų jautrumą. Nors naujos kartos CDEX eksperimentai gali atrasti tamsiąją medžiagą, ji vis dar nežinoma. Tačiau tamsiosios materijos paslaptis paskatins vis daugiau tyrinėtojų tęsti tyrimus iki tos dienos, kai bus išspręsta ši gili Visatos paslaptis.

Nuorodos:

  1. „Pirmieji eksperimentiniai WIMP sąnarių apribojimai efektyvioje lauko teorijos sistemoje iš CDEX“: Yi Wang, Zhi Zeng, Qian Yue, LiTao Yang, KeJun Kang, YuanJing Li, Mehment Ağartioğlu, HaiPeng An, JianPing Chang., JingHan Chen, YunHua Chen , JianPing Cheng, Cheng Yi Chiang, WenHan Dai, Zhi Deng, ChangHao Fang, XinPing Geng, Hui Gong, QiuJu Guo, XuYuan Guo, HongJian He, Li He, ShengMing He, JinWei Hu, TuChen Huang, HanXiong Huang, HaiTa LiPing Jia, Xi Jiang, HauBin Li, JianMin Li, Jin Li, MingXuan Li, RenMingJie Li, Xia Li, YuLan Li, Bin Liao, FongKay Lin, ShinTed Lin, ShuKui Liu, YanDong Liu, Yu Liu., YuanYuan Liu, ZhongZ Liu, Hao Ma, YuCai Mao, QiYuan Nie, JinHua Ning, Hui Pan, NingChun Qi, Jie Ren, XiChao Ruan, ChangSong Shang, Vivek Sharma, Ze She, Lakhwinder Singh, Monoj Kumar Singh, TianXi Sun, ChangJian Tang, WeiYou Tang , Yang Tian, ​​GuangFu Wang, Li Wang, Qing Wang, YuChen Wang, YunXiang Wang, Zhen Wang, Henry Tsz-King Wong, ShiYong Wu, YuCheng Wu, HaoYang Xing, Yin Xu, Tao Xue. , YuLu Yan, Nan Yi, ChunXu Yu, HaiJun Yu, JianFeng Yue, Ming Zeng, BingTao Zhang, Lei Zhang, FengShou Zhang, ZhenYu Zhang, KangKang Zhao, MingGang Zhao, JiFang Zhou, ZuYing Zhu, JuFung Zhu, Jing 2021 m. Balandžio 26 d., Kinijos mokslas, fizika, mechanika ir astronomija.
    doi: 10.1007 / s11433-020-1666-8
  2. Yu-Feng Zhou, 2021 m. Gegužės 6 d. „Patobulinti galingos CDEX tamsiosios medžiagos sąveikos apribojimai“. Čia galite rasti. Kinijos mokslas, fizika, mechanika ir astronomija.
    doi: 10.1007 / s11433-021-1679-4

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Kokia tavo pirmoji idėja? Remiantis naujais tyrimais, galėtų prasidėti pustrečio amžiaus

Naujas tyrimas ir dešimtmečių duomenų apžvalga laikrodžio atmintį nustūmė už metų ribų, tačiau tyrimas įrodo, kad visi yra skirtingi. Naujas tyrimas rodo, kad vidutiniškai pirmojo...

Naujasis „Ultrathin Liquid Liquid Crystal Metalens“ siūlo elektrinį padidinimą

Cornell հայ „Samsung“ inžinierių sukurtas ultragarso, elektra valdomų metalų konceptualus perteikimas. Paskola Danieliui Schilkinui Kornelio taikomosios inžinerijos mokyklos tyrėjai's „Samsung“ pirmaujantis technologijų institutas sukūrė...

Naujos keistų, išnykusių driežų rūšys – tokios keistos, kad buvo neteisingai identifikuotos kaip dinozauras su kolibriu

„Oculudentavis naga“, kaip pavaizduota šio menininko rekonstrukcijoje, buvo keistas driežas, kurį tyrėjai iš pradžių sunkiai skirstė į kategorijas. Jie vis dar nėra tikri...

Kavos mėgėjai, mėgaukitės! Gausus kavos vartojimas susijęs su sumažėjusia širdies nepakankamumo rizika

Tyrimo ataskaita: Išanalizavus tris pagrindinius širdies ligų tyrimus nustatyta, kad geriant vieną ar daugiau kavos su kofeinu puodelių buvo sumažinta širdies nepakankamumo rizika. Kavos be kofeino...

Atominė dalelė paversta antiteze ir pirmą kartą atvirkštinė nepaprasto eksperimento metu.

Fizikų komanda, įskaitant Warwick universitetą, įrodė, kad subatominės dalelės gali virsti ego antagonistais ir vėl grįžti į naują atradimą, ką tik atskleistą praėjusią savaitę. „Šis...

Newsletter

Subscribe to stay updated.