워싱턴 D.C .— 물리학 자 팀은 GPS 위성의 데이터를 사용하여 암흑 물질을 사냥했습니다. 그들은 토폴로지 결함이라고 불리는 공간 구조의 결함으로 구성된 가상의 유형의 암흑 물질의 징후를 발견하지 못했다고 연구원들은 토요일 미국 물리 사회 회의에서 여기에서보고했다. 그러나 물리학 자들은 그들이 존재하는 경우 결함이 어떻게 일반적인 문제와 상호 작용하는지에 대한 특성을 크게 좁혔다 고 말합니다. 그들의 연구 결과는 놀랍게도 혁신적이며,이 경우 저렴한 방법이 어두운 물질이 무엇인지에 대한 새로운 아이디어를 테스트하는 데 사용될 수 있는지를 보여줍니다.
."매우 흥미롭고 상쾌하고 흥미 진진하고 비용은 기본적으로 0입니다." "기본적으로 데이터를 분석하는 학생들의 비용입니다."
천체 물리학 자들은 암흑 물질이 우주의 모든 문제의 85%를 차지한다고 생각합니다. 그러나 지금까지 그들은 중력을 잡아 당기면서 암흑 물질의 존재를 추론했습니다. 수십 년 동안 많은 물리학 자들은 소위 약한 상호 작용하는 거대한 입자 또는 Wimps의 암흑 물질 입자에 대한 유망한 후보를 직접 탐지하려고 노력했습니다. 그러나 더 많은 민감한 탐지기가 우리 은하를 통해 떠 다니고 지구를 통과하는 입자를 찾지 못했기 때문에 열정이 쇠약 해지고 있습니다. 많은 물리학 자들은 암흑 물질이 무엇인지에 대해 더 광범위하게 생각하고 있습니다.
예를 들어, 새로운 아 원자 입자 대신 암흑 물질은 훨씬 더 크고 이상한 것이 될 수 있습니다 :토폴로지 결함이라는 공간의 진공 상태에서 거시적 결함. 토폴로지 결함은 니켈과 같은 자기 재료와 유사하게 가장 잘 설명됩니다. 니켈 원자는 작은 자석 자체처럼 작용하고 특정 온도 이하로 이웃 원자는 같은 방향으로 가리키는 경향이있어 자기장이 서로를 강화시킵니다. 그러나 예를 들어 다른 영역의 원자가 다른 방향으로 가리키면 그 순서대로 정렬이 결함을 겪을 수 있습니다. 이런 일이 발생하면 지역은 "도메인 월"이라는 끔찍한 표면을 따라 만나는데, 이는 한 유형의 토폴로지 결함입니다. 포인트와 같은 조화로운 결함도있을 수 있습니다.
우주 자체에서도 비슷한 일이 일어날 수 있습니다. 일부 이론은 빈 공간이 양자 장으로 채워져 있다고 예측합니다. 그 필드가 자체와 상호 작용한다면, 유아 우주가 확장되고 냉각됨에 따라, 필드는 니켈 원자가 가리키는 방향과 비슷할 것입니다. 단계가 다른 공간의 영역은 도메인 벽에서 만나게됩니다. 이 도메인 벽에는 에너지가 있으며 아인슈타인의 유명한 동등성을 통해 E =Mc, Mass. 그래서 그들은 중력을 생성하고 암흑 물질이 될 수 있습니다.
이제 리노에있는 네바다 대학교의 2 명의 물리학자인 벤자민 로버츠 (Benjamin Roberts)와 안드레이 데리 안코 (Andrei Derevianko)와 동료들은 31 궤도 GPS 위성의 별자리의 보관 데이터를 사용하여 가장 엄격한 검색을 수행했다고 말합니다. 각 위성은 원자 시계를 운반하고 타이밍 신호를 방송합니다. 지구상의 수신기는 여러 위성의 타이밍 정보를 사용하여 각 위성의 시간이 얼마나 멀리 떨어져 있는지, 따라서 위치를 결정합니다.
이러한 데이터를 사용하여 암흑 물질을 검색하기 위해 연구원들은 또 다른 투기 물리학을 불러야했습니다. 이론은 토폴로지 결함 내에서 자연의 상수가 변할 것이라고 제안합니다. 특히, 토폴로지 결함의 통과는 소위 미세 구조 상수와 함께 바이올린이어야하며, 이는 전자기력의 강도와 원자가 한 양자화 된 에너지 수준에서 다른 양자 에너지 수준으로 점프하는 원자가 흡수되거나 방출되는 방사선의 정확한 주파수를 결정한다. 그러나 원자 시계는 그러한 주파수 만 측정하여 작동합니다. GPS 위성이 토폴로지 결함을 통과 할 수있는 위성이 있었고, 결함은 위성의 원자 시계가 비트를 건너 뛰도록해야합니다.
.하나의 원자 시계에서 한 번의 점프는 토폴로지 결함에 대한 증거가되지 않습니다. 따라서 연구원들은 더 강한 신호를 찾았습니다. 갤럭시가 어두운 물질의 구름에서 회전함에 따라 지구가 큰 도메인 벽을 통과하면 50,000km의 GPS 네트워크 전체에 걸쳐 쓸어 버릴 시간 이동이 더 강력합니다. 로버츠는 16 년간의 GPS 데이터를 빗질 한 나노초의 절반보다 큰 변화의 증거를 발견하지 못했다고 Roberts는 회의에 말했다. 그들은 그러한 토폴로지 결함의 수와 문제와 얼마나 크게 상호 작용하는지, 즉 초신성 폭발에 대한 이전의 연구에 의해 설정된 것보다 최대 6 배 더 엄격한 물질과의 상호 작용을 제한했다. Roberts는 연구원들이 시계의 소음에 의해 설정된 한계에 도달하지 못했다고 Roberts는 "개선 할 여지가 많다"고보고했다.
뉴욕시 뉴욕 대학교의 이론가 인 글렌스 파라 (Glenys Farrar)는“추구 할 가치가있는 연구처럼 보인다. "신호를 추출하는 방법에 대한 아이디어는 생각하기가 재미있었습니다." 그럼에도 불구하고, 그녀는 로버츠, 데리 비 코 (Derevianko) 및 동료 테스트가 "다소 좁은"것으로 보인다. 예를 들어, 그녀는 도메인 월이 지구보다 훨씬 두껍지 않다고 가정해야한다고 그녀는 지적했다. 버커는 그 시점에 동의합니다. 그러나 그는 또한 그 작품은 새로운 아이디어의 뗏목의 한 예일 뿐이며 물리학 자들은 다양한 유형의 암흑 물질을 찾기 위해 부화하고 있습니다.
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