KASTADE med en låda av Axion rengöringsmedel (Bild: CERN)
FERNEY-VOLTAIRE, FRANKRIKE— Vissa partikel fysik experiment är lättare att rida än andra. Jätten detektorer för att ta bilder av partikelkollisioner på km-runda ringar inte riktigt har någonstans att sitta, och den intensiva byråkrati skulle förmodligen kräva en otymplig mängd pappersarbete för blivande ryttare. Det som stoppade mig från att åka på whale-storlek KASTA experiment, men var inte rädd för att störa jakten på mörk materia-partiklar. Det var som biträdande talesman Giovanni Cantatore missriktad sele.
Annons
CERN Axion solteleskopet verkligen saknar täppt vibe stereotypa andra particle physics experiments—men att det är vettigt. Det ser för axions, hypotetiska mörk materia-partiklar som bokstavligen är uppkallad efter en tvättmedel. Experimentet är sjuttio eller så flitiga forskare har till synes smällde ihop en mörk materia-detektor med hjälp av en återvunnen magnet, och de testar sina solen titta på röret med hjälp av ett par iPhone-hörlurar. Men det är allvarligt, och forskare har precis publicerat en rad allvarliga resultat som kommer att ge en del viktig riktning i jakten på de gäckande axions.
“Detta är förmodligen det viktigaste resultatet från experimentet så här långt”, University of Zaragoza forskaren Igor Garcia Irastorza berättade Gizmodo, tala på vägnar av experimentresultat som redovisas i tidskriften Nature Physics idag.
Axions är en teori låg massa partiklar, och den mörka materia. Forskarnas observationer av universum visar att frågan mäter vi vanligen bara verkar stå för en sjättedel av gravitation nuvarande mörk materia skulle kunna stå för resten. Det är därför de är på jakt efter en partikel som kan vara källan till allt som gravitation.
Teorin säger att om axions interagera med lätta partiklar som kallas fotoner, då Solen bör producera några av dem. Och så, för att jaga axions, forskare punkt RÖSTERNA i Solen i tre timmar en dag, hoppas att några av dem som mörk materia-partiklar kan förvandlas till detekterbara x-strålar inne i sin återvunna magnet. Om x-strålarna som motsvarar en viss energi nivå observerades i en högre takt än väntat, det skulle signalera att forskare som axions var källan.
Forskarna har inte hittat axions i deras senaste papper, men i partikelfysik, inte hitta på grejer ibland kan vara lika spännande. RÖSTERNA har letat efter axion partiklar sedan 2003. Även innan det, fysiker var på jakt efter axions med detta experiment ursprungligen kallas SATAN, eller Solar Axion Teleskopisk Antenn, “men när området fick allvarliga vissa människor sa om du vill få pengar tillbaka detta experiment kanske du vill ändra namn,” sade Irastorza.
Tills nu, KASTA inte hade varit på jakt efter axions på massorna och x-ray produktion förutses av astrofysik. Men en uppgradering till experimentet: s röntgenteleskop och detektorer äntligen gör det möjligt att jaga axions i mer fysiskt realistiska intervall. Tidigare axion-jakt försök var lite som när du förlorar något och sedan gå och leta efter det, tillbaka till alla dina steg som leder upp till sista plats som du vet att du hade det—bara i fall att. CAST: s forskare har i huvudsak bara in på baren där de tror att de lämnat sin plånbok efter att ha letat hela gå över, och denna uppsats är som att titta under den första barstol.
Annons
Sponsrade
“De människor som har skrivit denna uppsats inte mår utblottad om att inte hitta axions,” Dr. Chanda Prescod-Weinstein, University of Washington axion wrangler, berättade Gizmodo. “Medan null resultaten inte är det roligaste vi någonsin har, de är en viktig del av verkliga varje dag vetenskap. Att utesluta vissa delar av parameter utrymme hjälper oss att förfina våra teorier såväl som framtida experiment.”
“Medan null resultaten inte är det roligaste vi någonsin har, de är en viktig del av verkliga varje dag vetenskap.”
Prescod-Weinstein ville påpeka att KASTA senaste sök är inte inriktade på att axions genomsyrar genom rymden—det är främst känslig för de som kommer från Solen. Det kan finnas andra sätt att axions produceras som KASTADE inte kan se, och det andra experiment letar efter dem också, skriver Barry University biträdande professor i fysik Maurizio Giannotti i en kommentar som idag publiceras i Nature. De andra försöken inkluderar University of Washington ‘ s ADMX, och ALPERNA i Tyskland.
Inte heller kommer de söka efter sol axions specifikt stopp på CAST—experimentet efterträdare, den föreslagna Internationella Axion Observatorium eller IAXO, skulle vara en storleksordning som känsliga, sade Irastorza.
CAST: s forskare har utökat sina detektorer ” sök till mer än bara sol axions, även på jakt efter den hypotes mörk energi “kameleont” partikel som kan vara orsaken till vårt universums expansion accelererar. För nu, fysiker kommer att fortsätta att forska i vad som kan vara den mest DIY-sätt som är möjligt för en fysik experiment.
“Vi lyssnar passivt för ljud med denna mikrofon. Detta är vår akustisk detektor,” sade Cantatore, pekar på mikrofonen på ett par hörlurar tejpade över den del av detektor tänkt att hitta kameleonter. “En annan sak vi gör är att använda en tongenerator, även känd som en iPhone, för att skapa anteckningar för att se hur enheten reagerar, bara att övervaka buller och bakgrund.” Han sjöng en djup vibrato tonen i baksidan av experiment och sett dess vågform visa upp på ett oscilloskop bredvid RÖSTERNA.
Annons
“Vi har mycket roligt med det här.”
[Nature Physics]