도서관이 오래된 과학 저널에 매달려있는 이유 중 하나는 다음과 같습니다. 32 년 전에 수행 된 실험의 논문은 암흑 물질의 본질에 빛을 비출 수 있습니다. 오래된 데이터는 "어두운 광자"라는 새로운 개념을 크림프하고 간단한 바겐 세일 기반 실험이 아이디어를 테스트 할 수 있다고 제안합니다.
아무도 암흑 물질이 무엇인지 정말로 모릅니다. 1980 년대 이래 이론가들의 최고의 직감은 소위 약한 상호 작용 거대한 입자 또는 WIMP로 구성되어 있다는 것이었다. 그들이 존재한다면, mps는 양성자의 1 ~ 1000 배 사이의 질량을 가질 것이다. 그들은 연약한 약한 원자력 (원자 핵 내에서만 근육을 구부리는 두 가지 자연의 힘 중 하나 중 하나를 통해서만 상호 작용할 것이며 서로 충돌하고 멸절 시켜서 만 사라질 수 있습니다. 따라서 유아 우주가 많은 wimps를 요리했다면, 오늘날 적절한 양의 암흑 물질을 생산하기 위해 자연스럽게 살아남을 것입니다. 그러나 물리학 자들은 아직 Wimps를 발견하지 못했습니다. 지금은 매번 민감한 탐지기에서 원자 핵을 핑하고 비행해야합니다.
보다 최근에, 이론가들은 자기 상호 상화 암흑 물질과 같은 다른 아이디어를 탐구했습니다. 이것은 χ (발음 CHI)로 알려진 입자로 구성되며, 질량은 1/1000에서 양성자보다 1 배입니다. 이러한 입자는 전자기력과 같은 힘을 통해 서로 상호 작용하여 빛을 생성합니다. 그 힘은 어두운 광자 (어두운 광자)라는 거대한 입자 (빛의 입자)에 의해 전달 될 것입니다. 따라서 약간의 확률로, 어두운 광자는 전자 및 원자 핵과 같은 일반적인 전하 입자와 상호 작용할 수 있습니다.
자기 상호 상영 암흑 물질은 매력적인 특성을 가지고 있습니다. 특히, 어두운 광자는 입자 물리 퍼즐을 설명 할 수 있습니다. 뮤온 (muon)이라는 입자는 이론이 예측하는 것보다 약간 더 자성 인 것처럼 보이며, 뮤온이 진공 상태에서 숨어있는 어두운 광자와 상호 작용하면 불일치가 해결 될 수 있습니다. 그러나, χ 및 어두운 광자는 wimp 검출기로 감지하기가 어렵다; 낮은 덩어리로 신호를 만들 정도로 핵을 열심히 할 수 없었습니다.
그러나 보관 데이터는 이미 특정 특성 조합을 갖춘 어두운 광자를 배제한다고 뉴욕의 스토니 브룩 대학교 (Stony Brook University)의 이론 물리학자인 루벤 에시 (Rouven Essig)와 그의 동료들은 주장했다. 이 데이터는 1980 년부터 1982 년까지 캘리포니아 멘로 파크의 SLAC National Accelerator Laboratory에서 실행 한 "빔 덤프"실험 인 E137에서 나왔습니다. 실험에서 물리학 자들은 다른 실험에서 남겨진 고 에너지 전자의 빔을 알루미늄 표적으로 두었습니다. 연구원들은 대상 뒤에 383 미터, 179 미터 두께의 사암 언덕의 반대편에있는 검출기를 보통 입자를 차단했습니다. 그런 다음 axions라는 가상 입자를 찾아 지구를 뚫고 탐지기에 도달했을 것입니다.
그러나 표적에 부딪히는 전자는 또한 고 에너지 χ의 빔을 생성해야한다. χ는 언덕을 가로 지르고 어두운 광자를 통해 검출기의 전자와 상호 작용하여 움직일 수 있습니다. E137이 반동 전자를 보지 못했다는 사실은 Essig와 그의 동료들이 이번 주 물리적 리뷰 레터 에보고하는 것처럼 어두운 광자 질량의 가능한 조합과 일반 광자와의 혼합 강도를 닉스하게 만들었습니다. . 결과는 어두운 광자가 전혀 존재할 수 없다는 것을 증명하지는 않지만 가능한 특성을 제한합니다.
다른 물리학 자들은 새로운 암흑 물질 이론을 테스트하기 위해 보관 데이터를 사용했습니다. 작년에 캐나다 워털루의 이론 물리학 연구소의 이론가 인 필립 슈스터 (Philip Schuster)와 동료는 1994 년과 1995 년에 실행 된 SLAC의 또 다른 빔 덤프 실험을 사용하여 암흑 물질을 조사했습니다. 그러나 Millicharge 또는 MQ, 실험은 원자 핵을 보내는 χs에 민감하고 다소 느슨한 한계를 설정했습니다. Schuster는“전자 레코일 한계는 조금 더 좋아 보인다
특정 가정을 통해 분석은 뮤온의 자기를 설명하는 데 필요한 특성으로 어두운 광자를 제거합니다. 그러나 이러한 가정을 풀고 새로운 실험으로 아이디어가 더 철저하게 테스트 될 수 있다고 Schuster는 말합니다. 그와 약 80 명의 다른 물리학 자들은 BDX라는 새로운 빔 덤프 실험을 구축하기를 희망하며, 이는 E137보다 100 배 많은 이벤트를 볼 것입니다. 그들은 버지니아 주 뉴 포트 뉴스에있는 토마스 제퍼슨 국립 가속기 시설에 의도를 제출했지만 실험은 다른 곳에서 진행될 수 있지만
.이탈리아 제노아의 국립 핵 물리 연구소 (National Institute for Genoa)와 BDX 팀의 공동 스포츠맨 (National Institute for Nucled Physics)의 Marco Battaglieri는 일부 입자 물리 실험과 비교할 때 BDX는 작고 저렴할 것이라고 말했다. "우리는 수천 톤의 탐지기에 대해 이야기하고 있지 않다"고 그는 말했다. "우리는 1 톤 탐지기에 대해 이야기하고 있습니다." Battaglieri는 BDX는 수백만 달러의 비용이들 것이라고 말했다
이 연구는 또한 이미 촬영 한 데이터를 떠올리게하지 않는 암흑 물질 모델을 꿈꾸는 것이 쉽지 않다고 Schuster는 다음과 같이 말합니다.
