作者:英格丽德·法德利
（同organic）有机 信用:Braine等
ADMX合作组织是一个在全美大学工作的研究小组
S
和低噪声约瑟夫森参量放大器对不可见轴子暗物质进行了新的研究
空腔晕圈观测仪是一种灵敏的仪器，用于探测和研究发光体周围的晕圈或其他物理现象
另一方面，约瑟夫森参量放大器是可以用来操纵微波光场量子态的技术工具
在他们最近发表在《物理评论快报》上的论文中，研究人员在质量在2
81–3
31 μeV
这项研究的结果可能有助于排除以前的理论预测，为未来寻找隐形轴子暗物质提供信息
“我们最近的研究是由物理学中的两个不同的秘密所推动的，这两个秘密都可以通过探测轴子暗物质来解决，”华盛顿大学的研究员、最近论文的合著者尼克·杜告诉《物理》杂志
（同organic）有机
“第一个是暗物质之谜
" 过去的物理学研究已经发现了证据，证明我们通常认为的物质只占宇宙总质量的大约15%
剩下的85%被认为是由不吸收、发射或反射光的粒子组成的，因此不能用传统的物质研究技术来检测
这种不发光的物质，被称为暗物质，仍然是当代物理学中最大的谜团之一，因为研究人员仍然不确定它是否存在以及它是由什么组成的
虽然现在已经有无数次使用各种仪器来搜寻暗物质，但这种神秘的物质迄今为止从未被观测到或检测到
研究人员切尔西·巴特拉姆(左)和妮可·克里斯托(右)在寻找公理暗物质的时候
信用:Braine等
“暗物质可能存在的一个可能的解决方案来自另一个物理领域，即核物理，其形式是另一个被称为强CP问题的谜，”杜解释道
“对强CP问题的一个流行的解决方案是预测一种被称为轴子的新粒子的存在，轴子的性质使它成为暗物质的一个引人注目的候选粒子
在寻找轴子暗物质的过程中，ADMX合作希望解决强CP问题和暗物质的性质之谜
" 杜和他的同事使用的腔式光晕镜由一个置于大磁场中的谐振腔组成
根据理论预测，银河光晕中的暗物质轴子应该与空腔中的磁场耦合并产生光子
产生的光子数量可能非常少，使得产生的信号非常难以检测
然而，通过将轴子晕镜内的共振腔调谐到与光子相同的频率，可以增加银河晕产生的光子数量
信用:Braine等
“在某种程度上，我们对轴子暗物质的研究与无线电波的工作原理非常相似，”杜说
“随着收音机频率的调整，人们可以收听不同的电台
在这方面，我们的实验是相似的，除了我们不知道我们的无线电台的频率和信号弱得多
" 对暗物质轴子的研究已经进行了几十年，杜和他的同事们已经用他们的腔镜进行了多次这样的研究
虽然他们目前还不能探测到不可见的轴子，但他们最近的实验结果排除了一系列轴子质量，这些质量以前是由轴子暗物质的基准理论模型预测的
“这实际上是我们的实验第二次获得对轴子暗物质的这种敏感性，但是这一次，我们将之前的研究范围扩大了两倍，”杜说
“通过实现和扩大这种敏感性，我们已经表明，在继续寻找轴子暗物质的过程中，ADMX代表了找到它的最大希望之一
" 信用:Braine等
杜和他的同事们收集的观测结果可以为未来暗物质轴子的研究提供信息，同时也为新的理论预测铺平了道路
研究人员现在正在进行一项新的研究，寻找更高频率的轴子暗物质
如果搜索也不成功，他们计划继续以更高的频率搜索隐形轴子
“在更高的频率下，轴子暗物质变得更加难以探测，因为我们将使用的传统腔对轴子不再那么敏感，”杜说
“然而，我们已经有了一些有趣的原型来解决这个问题，比如使用多腔阵列搜索轴子暗物质的实验
"
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