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揭开宇宙面纱:NIST 在 4 项新研究中探索寻找暗物质的新方法
几十年来,天文学家和物理学家一直试图解开宇宙最深奥的谜团之一:估计宇宙有 85% 的质量缺失。
来源:美国国家标准与技术研究院__纳米技术信息几十年来,天文学家和物理学家一直在试图解决宇宙中最深奥的谜团之一:估计有 85% 的质量缺失。大量天文观测表明,宇宙中可见的质量远远不足以将星系聚集在一起,也无法解释物质如何聚集。某种看不见的、未知的亚原子粒子,被称为暗物质,一定提供了额外的引力粘合剂。
在地下实验室和粒子加速器中,科学家们一直在寻找这种暗物质,但 30 多年来一无所获。 NIST 的研究人员现在正在探索寻找这种不可见粒子的新方法。在一项研究中,研究人员使用最先进的超导探测器来寻找暗物质,这是一项更大规模实验的原型。这项研究已经对一种假设的暗物质的可能质量设定了新的限制。另一个 NIST 团队提出,通常用于测量普通粒子特性的捕获电子,如果携带电荷,也可以作为假设的暗物质粒子的高灵敏度探测器。
在超导探测器研究中,NIST 科学家 Jeff Chiles 和 Sae Woo Nam 及其合作者使用仅为人类头发千分之一宽度的钨硅化物超导纳米线作为暗物质探测器。 “超导”是指某些材料(例如钨硅化物)在超低温下具有的特性:对电流的流动没有阻力。 这种导线系统正式称为超导纳米线单光子探测器 (SNSPD),当光子(光粒子)和暗物质粒子与探测器碰撞时,它们对传递的极少量能量极其敏感。
来源:S. Kelley/NIST
来源:来源:S. Kelley/NIST
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