欧洲核子研究组织使用反物质寻找暗物质

2019-11-17 | 见丰网
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欧洲核子研究组织使用反物质寻找暗物质

据外媒New Atlas报道,虽然迄今为止暗物质尚未被直接探测到,但科学家仍在尝试用各种各样的方法来寻找暗物质。现在,在欧洲核子研究组织(CERN)进行重子反重对称性实验(BASE)的研究人员已经尝试了一种使用另一种奇怪物质-反物质的新方法来寻找暗物质。

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暗物质和反物质是宇宙中两个最大未解之谜的核心。根据天文观测,宇宙中暗物质的质量要远大于可见物质的质量。

。我们不知道它是由什么构成的,但是有各种各样的理论试图解释它,包括带电粒子、暗光子、超重引力子,甚至是负质量的“ 暗流体 ”。

另一方面,反物质非常重要,科学家可以直接进行研究。反物质是正常物质的反状态。当正反物质相遇时,双方就会相互湮灭抵消,发生爆炸并产生巨大能量。模型表明,在大爆炸中本应创建相等数量的物质和反物质,但是根据科学家的经验,反物质极为罕见。那么问题仍然存在–所有反物质都在哪里?

对于这项新研究,研究人员希望探索物质-反物质不对称性与暗物质之间的潜在联系。为此,他们建立了一个与过去许多其他实验类似的实验。寻找暗物质的常规实验装置包括隔离颗粒,然后仔细观察它们是否存在任何可能表明暗物质相互作用干扰的异常现象。

但是,尽管过去的实验都使用了规则物质粒子,但新的研究将其替换为反物质。该小组采用了CERN反物质工厂制造的反质子,并将其限制在称为Penning陷阱的装置中,该装置可防止它们接触(或湮灭)任何普通物质。他们一个接一个地测量了这些反质子的自旋态,并在三个月内翻转了大约一千次。

研究人员的想法是,通过长时间进行这些测量,他们可以获得反质子自旋的时间平均频率。然后,如果此周期发生任何异常情况,则可能是暗物质颗粒正在干扰的证据。

特别是,他们正在寻找一种叫做“ 轴子”的暗物质候选物。这些假设的粒子被认为是中性的,非常轻,像波一样在宇宙中流动,偶尔与常规物质和反物质相互作用。由于仅对常规物质进行了测试(到目前为止没有成功),因此研究人员尝试使用反物质方法来查看是否发生了任何不同的事情。

研究小组未发现任何暗物质与反物质相互作用的信号。但研究人员表示,实验仅意味着轴子和反质子的相互作用不会发生在0.1至0.6(GeV)之间,具体取决于轴子的质量。

该研究成果发表在《自然》杂志上。

本文地址:http://expl.gxjf100.com/201911/104726.html


【责任编辑:阿诺】
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