Экспериментальный метод исследования сверхлегкой темной материи с помощью зондирования в миллиметровом диапазоне.
Возможно, было несколько способов сбить библейского Голиафа, но Давид решил атаковать, используя небольшой камень с рогаткой.
В том же духе ученые подошли к загадке темной материи, составляющей примерно одну четвертую часть Вселенной, не путем прямого наблюдения , а скорее путем регистрации ее гравитационного воздействия на видимую материю.
Группа исследователей из Киотского университета в настоящее время разработала экспериментальный метод исследования сверхлегкой темной материи около 0,1 миллиэлектронвольт, применяя технологию зондирования миллиметровых волн в криогенных условиях, характеризующуюся низким тепловым шумом. Статья опубликована в журнале Physical Review Letters.
«Мы достигли экспериментальных параметров для неисследованного диапазона масс темной фотонной темной материи — или DPDM — с помощью новых методов, ранее не испытанных в этой области», — говорит ведущий автор Шунсуке Адачи.
Предполагалось, что неуловимая масса одной частицы темной материи тяжелее массы протона. Поиск сверхмалой темной материи командой Адачи решает чрезвычайно сложную проблему обнаружения, которая ускользала от ученых более трех десятилетий.
«Наши исследования в области технологий миллиметрового диапазона могут способствовать развитию передовых телекоммуникаций, таких как 5G и 6G», — добавляет Адачи.
Специальный приемник миллиметрового диапазона охлаждается до -270 ℃ для подавления теплового шума и размещения слабых фотонов преобразования. Этот криогенный приемник используется для поиска DPDM с диапазоном масс около 0,1 мэВ.
Адачи утверждает, что, хотя его команда не нашла в этом наборе данных никакого существенного сигнала, проводя свои эксперименты с беспрецедентно строгими ограничениями — более жесткими, чем космологические ограничения — они открыли возможности для исследования темной материи .
Обычные фотоны теоретически преобразуются из темных фотонов с помощью металлических пластин. Эти конверсионные фотоны соответствуют массе темных фотонов из-за сохранения энергии . Например, частоте конверсионного фотона 10–300 ГГц соответствует масса темного фотона от 0,05 до 1 мэВ.
«Мы очень рады, что наша небольшая команда смогла получить важные результаты в наших высокочувствительных экспериментах по обнаружению DPDM в неисследованном диапазоне масс », — говорит Адачи.
