Den gravitationella våg detektorer som kan upptäcka mycket mer än gravitationella vågor. Enligt en ny studie, de kan också bidra till att detektera mörk materia, om mörk materia består av specifika partiklar — “mörka foton”. I framtiden, forskare förväntar sig LIGO att söka efter mörk fotoner, som kommer att innehålla några tidigare outforskade regionen parametrar för mörka fotoner.
En grupp fysiker i en person av Aaron Pierce, Kate Rils och Yue Zhao av University of Michigan meddelade hans förslag att använda gravitationen våg detektorer för att söka efter mörk materia i en färsk artikel publicerad i tidskriften Physical Review Letters.
I sökandet efter mörk fotoner
“Det här förslaget passar perfekt till den nyfödda område av gravitationell våg astronomi och partikelfysik, säger Zhao. “Utan några ändringar av den gravitationella våg detektorn kan användas som en mycket känslig riktad detektor av mörk materia med upptäckten potential för mörk materia i fem Sigma”.
Hur förklara fysik i sitt arbete, om den mörka fotoner har en mycket ljus massa, deras beteende kan betraktas som pumpande i bakgrunden fält med en frekvens av svängning som bestäms av deras massa. Gravitationen-våg detektorer kan eventuellt upptäcka dessa vibrationer, eftersom vibrationer kan påverka test objekt i gravitationella våg detektorer. Till exempel, om två föremål test ligger på olika platser i den detektor som har olika positioner, denna skillnad skulle kunna förklaras med den relativa fasen av svängningar i ett mörkt fält foton i dessa olika positioner.
Fysiker förväntar oss att markbaserade gravitationella våg detektorer som LIGO och framtida utrymme gravitationella-våg detektorer som LISA kommer att kunna söka efter mörk ljus mörk materia. Användning av mer än en detektor som kommer att möjliggöra för cross-checking och för att förbättra känslighet.
I framtiden, forskarna planerar att arbeta på ytterligare utveckling av metoden för att söka efter mörk materia och bestämma exakt vad som signalen måste Observatory av gravitationsvågor, om det är en mörk foton.
“Vi planerar att föra detta arbete utöver den teoretiska förslag”, säger Zhao. “För det första, vi planerar att analysera data med hjälp av en förenklad signal modell och en enkel sök algoritm. Sedan har vi successivt Förfina vår sökning-metoden och inkluderar en sådan signal modellering och detektor svar”.
Detektorer för gravitationsvågor kommer att vara engagerade i sökandet efter mörk materia
Ilya Hel