一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)首次發(fā)布了使用全球光學(xué)磁力計(jì)網(wǎng)絡(luò)(GNOME)搜索暗物質(zhì)的綜合數(shù)據(jù)，相關(guān)成果日前發(fā)表于《自然—物理學(xué)》。根據(jù)科學(xué)家的說(shuō)法，暗物質(zhì)場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生一種獨(dú)特的信號(hào)模式，這種模式可以被GNOME的多個(gè)站點(diǎn)檢測(cè)到。
研究人員希望通過(guò)GNOME推進(jìn)對(duì)暗物質(zhì)的研究。GNOME由分布于全球不同地點(diǎn)的14臺(tái)磁力計(jì)組成，其中9臺(tái)為當(dāng)前分析提供了數(shù)據(jù)。測(cè)量原理基于暗物質(zhì)與磁力計(jì)中原子核自旋的相互作用。原子被特定頻率的激光激發(fā)，使核自旋朝向一個(gè)方向，而一個(gè)潛在的暗物質(zhì)場(chǎng)可以干擾這個(gè)方向。
“打個(gè)比方，我們可以想象磁力計(jì)中的原子最初在混亂中跳動(dòng)。”論文作者之一Hector Masia-Roig說(shuō)，“當(dāng)它們‘聽(tīng)到’正確頻率的激光時(shí)，會(huì)一起旋轉(zhuǎn)。暗物質(zhì)粒子會(huì)使跳動(dòng)的原子失去平衡，我們可以非常精確地測(cè)量這種擾動(dòng)。”
在這種測(cè)量中，GNOME非常重要。“只有匹配所有監(jiān)測(cè)站的信號(hào)，我們才能評(píng)估是什么引發(fā)了這場(chǎng)擾動(dòng)。”Masia-Roig說(shuō)，“換言之，如果比較了所有檢測(cè)站的測(cè)量結(jié)果，就能確定這只是一個(gè)‘舞者’在跳還是全球暗物質(zhì)的擾動(dòng)。”
目前的研究中，研究小組分析了GNOME連續(xù)運(yùn)行一個(gè)月的數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示，在1feV(毫微微電子伏特)到10萬(wàn)feV的范圍內(nèi)，沒(méi)有出現(xiàn)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的信號(hào)。這意味著研究人員可以進(jìn)一步縮小理論上發(fā)現(xiàn)這些信號(hào)的范圍。
GNOME未來(lái)將集中于改進(jìn)磁力計(jì)和數(shù)據(jù)分析，特別是連續(xù)運(yùn)行應(yīng)該更加穩(wěn)定，這對(duì)于可靠地搜索持續(xù)時(shí)間超過(guò)1小時(shí)的信號(hào)非常重要。此外，磁力計(jì)中的堿原子也將被惰性氣體取代。研究人員預(yù)計(jì)這將大大增加暗物質(zhì)探測(cè)的靈敏度。(文樂(lè)樂(lè))
關(guān)鍵詞： 暗物質(zhì) 全球光學(xué)磁力計(jì)網(wǎng)絡(luò) 暗物質(zhì)綜合數(shù)據(jù) GNOME
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