Qaranlıq maddə detektoru ilk siqnalları algılar

Qaranlıq maddə detektoru ilk siqnalları algılar
Qaranlıq maddə detektoru ilk siqnalları algılar
Anonim

Qaranlıq Maddə Fizikası üzrə Yetkinlik Mərkəzi və Qərbi Avstraliya Universitetinin tədqiqatçıları yeni bir növ cazibə dalğası detektoru yaratdılar. Bu cihaz bu yaxınlarda qaranlıq maddənin siqnalı ola biləcək iki nadir hadisəni qeydə aldı. Alternativ bir izahat: bunlar ilkin qara dəliklərin siqnalları və ya hətta xarici müdaxilənin təzahürüdür.

Əlavə edirik ki, bu siqnallar mövcud cazibə dalğası detektorlarının çoxu tərəfindən tutula bilməz. Daha əvvəl heç vaxt qeydiyyatdan keçməyiblər. Alimlər əldə etdikləri nəticələr haqqında "Physical Review Letters" elmi jurnalında hesabat dərc ediblər.

Cazibə dalğaları, kosmos-zaman kətanında dalğalar şəklində kosmosda yayılan cazibə sahəsindəki dəyişikliklərdir. Kütləvi cisimlərin, məsələn qara dəliklərin hərəkəti nəticəsində ortaya çıxırlar.

Qravitasiya dalğalarının mövcudluğu bir əsr əvvəl ümumi nisbi nisbətlə proqnozlaşdırılmışdı. Fiziklər, 2017 -ci ildə Fizika üzrə Nobel mükafatı aldıqları xüsusi ultrasensitiv detektorların köməyi ilə bu çox zəif pozuntuları aşkar edə bildilər.

2015 -ci ildə qeydə alınan cazibə dalğaları iki kiçik qara dəliyin birləşməsi nəticəsində yaranan böyük bir qara dəlikdən gələn bir siqnal idi.

2015 -ci ildən bəri detektorlar dəfələrlə cazibə dalğalarından gələn siqnalları qeydə alıblar. Bununla birlikdə, Avstraliya alimlərinə (yeni detektorun müəllifləri) görə, cari qravitasiya dalğası detektorları yalnız aşağı tezlikli dalğaları ala bilir. Qərbi Avstraliya Universitetinin press-relizinə görə, yüksək tezlikli cazibə dalğalarının aşkar edilməsi üsulları astrofizikada araşdırılmamış və son dərəcə çətin olaraq qalır.

Yalnız yüksək tezlikli cazibə dalğalarını qeyd etmək üçün, Qaranlıq maddələr fizikası sahəsində Yetkinlik Mərkəzində bir detektor yaradıldı. Detektor, kvars kristalına əsaslanan toplu akustik dalğaların rezonatorudur - kvars osilatoru.

Kvars diski akustik dalğalar keçəndə yüksək tezlikdə titrəyir. Piezoelektrik xüsusiyyətlərə malik bir kvars kristal, akustik titrəmələri elektrik yükünə çevirir. Bu yük bir kvars diskinə basılan iki elektrik keçirici lövhə tərəfindən alınır. Bir elektrik siqnalı, bir detektorun onu ala bilməsi üçün siqnalı gücləndirən çox keçirici bir kvant müdaxilə cihazına ötürür.

Bu bütün quruluş, xarici elektromaqnit şüalanması şəklində müdaxilədən qoruyan bir neçə radiasiya qalxanının içərisinə yerləşdirilir və demək olar ki, mütləq sıfıra qədər soyudulur. Belə bir detektor, megahertz aralığında olan frekanslı cazibə dalğalarından gələn siqnalları aşkar edə bilir.

Avstraliyalı alimlər detektorlarını 153 gün sınaqdan keçiriblər. Bu, tədqiqatçıların 2019 -cu ilin may və noyabr aylarında apardıqları təcrübənin iki seansının ümumi müddəti idi.

Bu seanslarda yeni bir cazibə dalğası detektoru iki nadir yüksək tezlikli hadisəni qeyd etdi. Təxminən beş meqahertz tezlikli siqnallar 12 may və 27 noyabr tarixlərində qeydə alınıb.

Bu siqnalların haradan gəldiyi hələ bilinmir, lakin elm adamları qaranlıq maddə namizədlərinin - nəzəriyyəçilərin WIMP adlandırdıqları hissəciklərin - detektorları ilə bu şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu irəli sürürlər.

Ancaq mümkündür ki, detektor tərəfindən alınan siqnal heç bir cazibə dalğası deyil, yüklü hissəciklərin mövcudluğunun və ya detektordakı mexaniki stressin yığılmasının, meteorit hadisəsinin və ya daxili atom prosesinin təzahürüdür. dedektifin müəllifləri deyirlər ki, kristal.

Alınan siqnallar haqqında dəqiq bir fikir olmasa da, Qaranlıq Maddə Fizikası üzrə Yetkinlik Mərkəzi və Qərbi Avstraliya Universitetinin alimləri nikbindirlər.

Qərbi Avstraliya Universitetindən Michael Tobar deyir: "Bu işdə bu cihazların yüksək həssas cazibə dalğası detektorları kimi istifadə edilə biləcəyini ilk dəfə nümayiş etdirdik. dedektorumuzun əvvəllər heç bir başqa təcrübədə görülməmiş daha yüksək tezliklərə qabiliyyəti."

Elm adamları, istifadə etdikləri texnologiyanın inkişaf etdirilməsinin potensial olaraq belə yüksək tezliklərdə cazibə dalğalarının ilk aşkarlanmasını təmin edə biləcəyini vurğulayırlar.

Növbəti təcrübədə tədqiqatçılar kosmik hissəciklərin muon detektoru ilə birlikdə eyni kvars detektorundan istifadə edəcəklər.

Tövsiyə: