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引力波天文台可能有助于寻找暗物质粒子

时间: 2020-07-12 10:34:31 作者: 来源:网络 点击:
  科学家们有确凿的证据证明暗物质的存在,但这仍然是个谜。一些理论认为暗物质可能是叫做轴子的粒子。对现有的引力波观测站进行一个简单的改造,就可以揭示这些粒子的“踪迹”。
  据物理学家组织网18日报道,暗物质通过对大型天体的影响揭示其存在。结果表明,普通物质只占宇宙总能量的5%左右,而暗物质约占宇宙总能量的22%。然而,暗物质还没有被揭示。
  一些理论声称暗物质是弱相互作用的质量粒子(wimp),但是尽管科学家做出了努力,包括使用了大型强子对撞机(LHC),wimp仍然“难以捉摸”。
  所以科学家们把注意力转向了轴子。”我们假设轴子非常轻,几乎不与熟悉的物质相互作用。日本东京大学物理系助理教授Yukio daomura说:“我们的模型表明,轴子暗物质可以调节光的偏振——电磁波振荡的方向,东京大学宇宙射线研究所的研究生长野幸治解释道。如果光在由两个独立的平行反射镜组成的光学腔中来回反射,这种偏振调制就增强了,其中最著名的例子就是引力波观测台的长隧道臂;其他观测轴心的理论方法需要极强的磁场,而这又是昂贵的,研究人员说。因此,现有的引力波观测站,如美国的激光干涉引力波观测站(LIGO)和日本的kamoka引力波探测设施(kagra),可以进行改造,使其“一物两用”,在不破坏现有功能的前提下,寻找轴子。
  “我们可以在引力波探测器的光电二极管传感器前面添加一些偏振光学元件来寻找轴子。接下来,我希望利用卡格拉上的光学元件来观察会发生什么,”她说。当然,研究人员强调,这次重力波装置的升级不会降低它们的灵敏度,也不会影响到它们最终发现引力波的任务。

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