#全球多站點協同搜索暗物質# 一個國際研究團隊首次發布了使用全球光學磁力計網路(GNOME)搜索暗物質的綜合數據,相關成果http://t.cn/A6JkSmzF 日前發表於《自然—物理學》。根據科學家的說法,暗物質場會產生一種獨特的信號模式,這種模式可以被GNOME的多個站點檢測到。

研究人員希望通過GNOME推進對暗物質的研究。GNOME由分布於全球不同地點的14台磁力計組成,其中9台為當前分析提供了數據。測量原理基於暗物質與磁力計中原子核自旋的相互作用。原子被特定頻率的激光激發,使核自旋朝向一個方向,而一個潛在的暗物質場可以幹擾這個方向。

“打個比方,我們可以想象磁力計中的原子最初在混亂中跳動。”論文作者之一Hector Masia-Roig說,“當它們‘聽到’正確頻率的激光時,會一起旋轉。暗物質粒子會使跳動的原子失去平衡,我們可以非常精確地測量這種擾動。”

在這種測量中,GNOME非常重要。“只有匹配所有監測站的信號,我們才能評估是什麼引發了這場擾動。”Masia-Roig說,“換言之,如果比較了所有檢測站的測量結果,就能確定這只是一個‘舞者’在跳還是全球暗物質的擾動。”

目前的研究中,研究小組分析了GNOME連續運行一個月的數據。結果顯示,在1feV(毫微微電子伏特)到10萬feV的范圍內,沒有出現具有統計學意義的信號。這意味著研究人員可以進一步縮小理論上發現這些信號的范圍。

GNOME未來將集中於改進磁力計和數據分析,特別是連續運行應該更加穩定,這對於可靠地搜索持續時間超過1小時的信號非常重要。此外,磁力計中的鹼原子也將被惰性氣體取代。研究人員預計這將大大增加暗物質探測的靈敏度。http://t.cn/A6JkSmzD

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