الكشف عن المادة المظلمة والهالوسكوب

الكشف عن المادة المظلمة والهالوسكوب
الكشف عن المادة المظلمة والهالوسكوب

المادة المظلمة (DM) ، التي تشكل 85٪ من كتلة الكون ، ضرورية لفهم كيفية تطور الهياكل في بدايات الكون ولماذا لا تزال المجرات متماسكة حتى اليوم. على الرغم من أنه لم يتم مشاهدته جسديًا أبدًا ، فقد استنتج العلماء وجوده من خلال تأثيرات الجاذبية. سيتم الاحتفال بتصميم إيجابي كواحد من أعظم الإنجازات العلمية في عصرنا ، وإيجاد طبيعة DM مدرج كأحد أعلى الأهداف في خرائط الطريق العلمية حول العالم.

في حين أن WIMPs (الجسيمات الكبيرة ذات التفاعل الضعيف) في النطاق الكتلي من 1-1000 GeV هي حاليًا المرشح الأكثر شيوعًا للمادة المظلمة ، فإن عددًا من المادة المظلمة الخفيفة الأخرى المرشحة يمكن تصديقها بنفس القدر بسبب عدم وجود نتائج من التجارب تحت الأرض و LHC في البحث عن المادة المظلمة. وفقًا لمبدأ استبعاد باولي ، يجب أن تكون المادة المظلمة بوزونية أقل من حوالي 100 فولت من الكتلة. في العامين أو الثلاثة أعوام الماضية ، ازداد الاهتمام بالمادة المظلمة ذات الضوء البوزوني بكتلة أقل من 10 إلكترون فولت مثل المحاور والفوتونات المظلمة ، كما كانت هناك زيادة موازية في المنافسة العالمية على اكتشافها.

منحت وزارة الطاقة الأمريكية مؤخرًا 6,6 مليون دولار لأربع مبادرات للتحقيق في جسيمات المادة المظلمة منخفضة الكتلة. بدأ التحقيق في الفوتونات المظلمة في نطاق الطاقة من 0,1 إلى 1 فولت باستخدام هالوسكوب ضوئي عازل متعدد الطبقات في جامعة نيويورك أبوظبي في سبتمبر 2019.

يمكن تحويل جسيمات المادة المظلمة إلى فوتونات نموذج قياسي باستخدام مكدس ثنائي الطبقة عازلة للكهرباء (ترسب على ركيزة كوارتز باستخدام ترسيب كيميائي محسن للبخار). ستترك هذه الفوتونات التي يمكن ملاحظتها المكدس في وضع مستقيم ثم يتم تركيزها بواسطة عدسة على مستشعر الضوء.

بدأ العمل بالفعل على النموذج الأولي ، حيث تم تصنيع المكدس وتحليله تحت TEM ، وإجراء الاختبار الأول في درجات حرارة شديدة البرودة باستخدام APD المتوقع في أوائل عام 2021. في المرحلة الثانية من التجربة ، سيتم استخدام مستشعر الانتقال (TES) ، وهو مستشعر الفوتون الفردي فائق التوصيل الذي يعمل في ثلاجة التخفيف عند درجة حرارة mK.

كما أن وزارة الطاقة الأمريكية (DoE) ، التي أسست مؤخرًا ومنحت معهد Fermilab Quantum بهدف ربط علوم الكم وتكنولوجيا الكم بفيزياء الطاقة العالية ، ومنحتها 3,5 مليون دولار أمريكي ، لاحظت أيضًا بشكل إيجابي التآزر بين الطاقة العالية الفيزياء وعلوم المعلومات الكمومية.

المصدر: nyuad-astroparticle.com/haloscope/

Günceleme: 05/12/2022 15:20

إعلانات مماثلة

كن أول من يعلق

Yorumunuz