寻找“隐藏的光子”欧洲科学家设计新的搜索暗物质实验

以前是一个宇宙射线观测站的原型,现在变身成为科学家用来搜寻暗物质的工具——德国科学家与欧洲其他研究机构合作,准备用一面巨大的球形金属镜来寻找“隐藏的光子(hidden photons)”。这些迄今为止尚未被人类看见过的奇异光子是普通光子的表兄弟,科学家认为它们也属于暗物质。 目标:隐藏的光子 宇宙中大约85%物质都是看不见的神秘暗物质。大部分暗物质实验都在试图探测超对称理论预言的弱相互作用大质量粒子(WIMPs),它们只通过弱核力和重力与其他物质发生相互作用,是暗物质最有希望的候选者。WIMP探测器通常都位于地下深处,其捕捉目标就是假定粒子与原子核之间碰撞产生的微弱能量。然而,从首次开展这类实验至今,大约20多年过去了,还没有一个弱相互作用大质量粒子被明确地探测到。 而隐藏的光子是由粒子物理学标准模型的一些扩展理论预测的。不同于弱相互作用大质量粒子,它们与普通物质会相互发生电磁作用。隐藏的光子拥有一个非常小的质量,根据......阅读全文

空间探测器取得强相互作用暗物质新约束

中国科学技术大学特任研究员杜佩之与国际合作组合作,利用詹姆斯·韦布空间望远镜数据进行强相互作用暗物质直接探测研究,成功克服地面实验的探测局限,扩宽可探测参数空间达两个数量级。该研究揭示了空间探测器在强相互作用暗物质探测中的优势和可行性,为未来空间暗物质探测提供了理论基础。研究成果日前发表于《物理评论

清华副教授谈暗物质探测:为“屠龙之术”点赞

不久前,国际顶级期刊《物理评论快报》发表了中国科学家的一篇文章,文章介绍了中国科学家利用一种国际首创的探测系统,在一定程度上将暗物质直接探测灵敏度提高了。笔者看到这则新闻马上想到的是“屠龙之术”。为什么这么说呢?因为暗物质是什么?在哪里?目前依然没有定论。这不就是相当于“见首不见尾”的“龙”么

《自然》:科学家给出当前暗物质“亮度”上限

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500862.shtm 近日,上海交通大学牵头的PandaX合作组在深度分析新一代PandaX-4T液氙探测实验数据后,对暗物质可能具有的电磁性质给出了国际最好的测量结果。5月17日,相关研究以《从氙反

科学家用反电子束轰击钻石寻找暗物质之谜“暗光子”

  科学家试图用理论上存在的“暗光子”解开所有暗物质之谜。   北京时间9月10日消息,据国外媒体报道,在我们所知的宇宙中,有十分之一的物质都处于“失踪”状态,既看不见,也摸不着。但它们的引力却可以对我们能看见的这部分物质产生影响,我们只能通过这种方式感知它们的存在。研究人员用“暗”这个形容词来

暗物质卫星“悟空”运转正常-共探测粒子约16亿个

  新华社南京11月10日电(记者蒋芳)10日,国家重点研发计划“基于暗物质粒子探测卫星的科学研究”项目启动会在南京举行。截至目前,暗物质卫星“悟空”已正常运转328天,飞行5011轨,姿态稳定,已完成全天区覆盖,共探测事例(包含各种粒子信息的数据)约16亿个。  去年12月17日发射升空的“悟空”

中国科大利用量子传感网探测暗物质-精度超天文观测

1月29日,中国科学技术大学(以下简称中国科大)自旋磁共振实验室教授彭新华、江敏团队在《自然》杂志发表最新研究成果,革新核自旋量子精密测量技术,成功搭建国际首个基于原子核自旋的量子传感网络,使得暗物质探测灵敏度实现质的飞跃,为解开这一宇宙之谜提供了全新路径。在浩瀚的宇宙中,恒星、行星等肉眼可见的普通

“世界最深实验室”暗物质探测装置下半年建成运行

  上海交大和二滩水电开发有限公司16日签署合作协议,双方将致力于探测暗物质研究。   上海交大校长张杰透露,在四川锦屏地下实验室,液氙暗物质探测装置将很快开始建设,预计今年下半年可建成并投入运行。   在宇宙学中,所谓“暗物质”是指那些“看不见摸不着”,不发射任何光及电磁辐射的物质。地球引力效

暗物质粒子探测器束流试验初步结果通过评审

  10月26日,“暗物质粒子探测卫星”(DAMPE)有效载荷束流试验初步处理结果在中国科学技术大学顺利通过评审。  暗物质粒子探测卫星作为中国科学院空间科学战略性先导科技专项之一,其总体目标为:力争在2015年发射暗物质粒子探测卫星,通过在空间高分辨、宽波段观测高能电子和伽玛射线间

“探秘”中国暗物质直接探测与极深地下实验室

  暗物质  暗物质被喻为现代物理学天空上的一朵乌云,是近年来研究的热点和难点。中国物理学家们在暗物质探测实验和理论上有颇多建树,“悟空”暗物质粒子探测卫星、中国锦屏地下实验室开展的暗物质粒子探测等,都为解开“暗物质之谜”贡献了中国力量。不仅如此,在地下实验室建设和运行的过程中,科学家们认识到极深地

我国科学家在暗物质直接探测领域取得重要进展

   在国家自然科学基金项目(项目编号:11475092、11475099、11675088、11725522)等资助下,清华大学牵头的中国暗物质实验(China Darkmatter Experiment,CDEX)合作组在暗物质直接探测领域取得重要进展,在4-5 GeV能量范围内自旋无关

研究提出暗物质直接探测实验中的新周日调制效应

  现代天文学观测表明,宇宙由5%的普通物质、25%的暗物质和70%的暗能量构成。暗物质的本质是当前物理学的重要问题,相关研究可望带来物理学新的革命。暗物质或是一种超出标准模型的新物理粒子,实验上通常有三种办法来探测暗物质粒子:通过地下实验直接探测暗物质和普通物质的微弱碰撞、通过空间高能粒子和光子探

我国学者在暗物质基本性质研究中取得进展

在国家自然科学基金项目(批准号:12090061、12222505)等资助下,上海交通大学刘江来和周宁教授团队利用PandaX-4T液氙探测器的实验数据,在暗物质基本性质研究中取得进展,对暗物质可能具有的电磁性质给出了国际最好的探测结果。研究成果以“从氙反冲数据得出的暗物质的亮度极限(Limits

太空中的火眼金睛:悟空号暗物质粒子探测卫星

距离地面500公里左右的太阳同步轨道上,来自中国的“悟空”正在遨游。每天,这颗1米见方的小小卫星绕地飞行大约15圈,用“火眼金睛”努力探测着宇宙高能粒子的踪迹。这只“孙猴子”到底在找什么?其实,浩瀚的银河系中,除了恒星、行星等这些我们肉眼可见的天体,还可能存在许多看不见的暗物质。科学家们推测,它们不

我国科学家在暗物质直接探测领域取得新进展

   在“大科学装置前沿研究”重点专项项目“高纯锗阵列直接探测暗物质实验”支持下,中国暗物质实验(China Darkmatter EXperiment,CDEX)合作组在暗物质直接探测领域取得重要进展,在4-5GeV范围内将自旋无关暗物质直接探测灵敏度提高到8×10-42cm2, 达到国际

“悟空”号探测卫星:观察宇宙暗物质粒子的“火眼金睛”

  距离地面500公里左右的太阳同步轨道上,来自中国的“悟空”正在遨游。  每天,这颗1米见方的小小卫星绕地飞行大约15圈,用“火眼金睛”努力探测着宇宙高能粒子的踪迹。  这只“孙猴子”到底在找什么?  其实,浩瀚的银河系中,除了恒星、行星等这些我们肉眼可见的天体,还可能存在许多看不见的暗物质。科学

科学重器集体亮相科技周-包括暗物质粒子探测卫星等

  穿着白大褂的科学家正在解析埃博拉病毒的高分辨率图像……北京民族文化宫的一堵电视墙正直播他们忙碌的场景。“上海光源”螺旋状的原理模型旁,观众们正聆听上海的技术人员和中科院微生物专家讲解。  “科技周首日的直播,恰巧赶上‘上海光源’解析埃博拉病毒。”中科院科学传播局的徐雁龙告诉科技日报记者,尖端科学

王建宇:光子通信技术或将应用于深空探测

  中国科学技术大学副教授吴许芬与教授孔旭合作的“星系间相互作用对星系结构形成的数值计算研究”取得新进展。该项目数值计算了盘状星系与矮星系通过偏心碰撞产生星系外环结构,分析了盘状星系的核球-盘质量比(英文缩写B/D)对星系外环结构的影响,发现B/D值越小的盘星系,碰撞后形成的外环结构越强。8月30日

面向空间应用的超导单光子探测技术研究获进展

  近日,中国科学院理化技术研究所梁惊涛团队与中科院上海微系统与信息技术研究所尤立星团队合作,在面向空间应用的超导单光子探测器(SNSPD)技术领域取得进展,实现了通信波段最大探测效率93%的新纪录,为我国开展基于超导单光子探测器的深空通信、空间量子信息等应用奠定了基础。5月20日(北京时间),相关

理论物理所等研究团队在轴子探测研究中获进展

  随着希格斯粒子的发现,标准模型已被各种实验证实。标准模型是物理学杰出的成就之一,但它仍有一些问题,如暗物质和强CP问题等。故标准模型不可能是粒子物理的终极理论。Peccei-Quinn(PQ)机制自然解释了强CP问题,并预言了轴子。轴子是暗物质候选者,如果质量约为50 μeV,其剩余丰度与目前观

科研人员在暗光子与引力新现象研究方面取得重要进展

宇宙中存在着大量无法通过电磁信号直接观测的未知物质,被称为暗物质,其中暗光子是一种重要的理论候选粒子。作为超出标准模型理论的新粒子,暗光子通过与光子动能项的混合,具有和光子相似的电磁相互作用;与光子不同的是,暗光子本身具有质量,与带电粒子的相互作用远远小于光子。近日,中国科学院新疆天文台脉冲星团组高

相当于太平洋中辨水滴,探测暗物质有了新技术

北京航空航天大学大科学装置研究院教授魏凯团队联合北京大学,通过创新量子测量技术,为探测暗物质等研究开辟了重要途径。日前,相关研究成果发表于《物理学进展报告》和《物理评论快报》。暗物质是宇宙中一种看不见、摸不着的神秘物质,它不发光也不反射光,但通过引力效应影响着星系的运动,尽管至今仍未直接探测到它的存

新研究显著提升类轴子粒子耦合限制

类轴子粒子是假想的暗物质候选粒子,其核心特性是可与光和电子发生极微弱的相互作用。恒星核心如同高温高压的熔炉,可通过光子转化、光子聚变、康普顿散射以及轫致辐射等多种物理过程产生质量在千电子伏特(keV)量级的类轴子粒子。其中,运动速度较低的类轴子粒子会被恒星引力捕获,并被长期束缚在恒星轨道附近形成“暗

新研究显著提升类轴子粒子耦合限制

类轴子粒子是假想的暗物质候选粒子,其核心特性是可与光和电子发生极微弱的相互作用。恒星核心如同高温高压的熔炉,可通过光子转化、光子聚变、康普顿散射以及轫致辐射等多种物理过程产生质量在千电子伏特(keV)量级的类轴子粒子。其中,运动速度较低的类轴子粒子会被恒星引力捕获,并被长期束缚在恒星轨道附近形成“暗

一个假想粒子的“寻宝游戏”

  暗能量与暗物质被称为“21世纪初物理学天空的两朵乌云”,但中国科学院高能物理研究所副研究员高宇和暨南大学理工学院教授杨峤立在接受科技日报记者采访时,不约而同地指出,经过多年探索,物理学家开始意识到,被称为轴子的假想粒子,不仅可解释暗物质和强作用的基本对称性问题,还可解释暗能量甚至正反物质不平衡之

最灵敏探测器寻找神秘暗物质粒子一无所获

物理学家使用超灵敏的地下探测器再次寻找神秘的暗物质粒子,结果却一无所获。据《科学》报道,世界上最大的暗物质探测器LUX-ZEPLIN(以下简称LZ)寻找了所谓的弱相互作用大质量粒子(以下简称WIMP)——其灵敏度比以往任何实验都高5倍,但没有发现任何假设粒子的迹象。LUX-ZEPLIN探测器的内部工

天文学家在银河系首次探测到暗物质踪迹

  研究人员从来自附近星系中心的伽马射线辐射图中减去已知来源和其他背景的贡献,从而得到来自暗物质的辐射图。  图片来源:Kevork Abazajian/加利福尼亚大学欧文分校一些科学家说,未来的十年将是暗物质的十年,而探测这种神秘物质的结果要么获得成功,要么便是排除关于暗物质到底是

知识创新项目“空间暗物质粒子探测器预研究”通过验收

中科院知识创新重要方向项目“空间暗物质粒子探测器预研究”通过验收  6月15日,中国科学院在南京主持召开了由紫金山天文台承担的中国科学院知识创新重要方向项目“空间暗物质粒子探测器预研究”验收会。中科院副院长詹文龙、院基础局局长刘鸣华、院空间中心先导专项办公室等领导参与验收。以中国科学院高能所马宇倩研

美国发布《单光子源和探测器通用术语和指标》

  单光子的产生和检测已经从实验室研究逐步发展成为现代医学、量子处理、制造等领域的重要组成部分。单光子对于量子网络、单细胞的成像和测量、加密的量子“密钥”的分配以及纳米粒子的尺寸测定都很重要。  为促进对该领域更好的理解和交流,加强量子和单光子技术领域的同行共识,美国国家技术标准研究所(NIST)近

超导单光子探测器件成功应用于卫星激光测距实验

  卫星激光测距是基于飞行时间激光雷达的一个重要应用,在天文学、地球物理学、大地测量、地震预报和国防等方面都具有重要意义。卫星激光测距距离及精度与所采用的单光子探测器的性能密切相关。2015年,中国科学院上海微系统与信息技术研究所超导实验室研究员尤立星团队在超导纳米线单光子探测(SNSPD)器件波长

王建宇院士:光子通信技术或将应用于深空探测

  在日前举行的上海市科协学术年会大会主题报告会上,中科院院士、上海市科协副主席、中科院上海分院院长、党组书记王建宇研究员就空间探测等研究热点作特邀报告。  王建宇在报告中介绍了墨子号量子科学实验卫星的运行现状,2016年8月16日,墨子号量子科学实验卫星发射升空。迄今为止,墨子号已成功完成三项既定