La matière noire se rapproche un peu plus

Un peu plus près de la matière noire
Un peu plus près de la matière noire - L'expérience CAST au CERN. Le résonateur CAST-CAPP a été placé à l'intérieur d'un des deux trous de l'aimant du CAST (bleu). (Image : CERN)

Les axions, particules hypothétiques, peuvent résoudre deux mystères à la fois. Ils pourraient expliquer la matière noire, la matière mystérieuse censée constituer la majorité de la masse de l'univers, et les propriétés de symétrie intrigantes de la force forte qui maintient les protons et les neutrons ensemble dans les noyaux atomiques.

Les axions ont une grande variété de possibilités concevables en termes de masse et de force de leurs interactions avec d'autres particules. En conséquence, la recherche d'Axion se concentre sur divers domaines de ce domaine, chaque recherche offrant un potentiel exploratoire et ses conclusions motivant d'autres recherches.

Dans un nouvel article publié dans Nature Communications, un groupe de scientifiques travaillant sur l'expérience CAST au CERN décrit comment ils ont repensé une partie de l'expérience pour se concentrer sur une région jusque-là inexplorée de l'espace des axions.

CAST a été créé à l'origine pour rechercher des actions du Soleil. Dans leurs derniers travaux, l'équipe CAST a construit un haloscope d'action appelé CAST-CAPP, qui recherche les actions du "halo" de matière noire de la Voie lactée en plaçant un résonateur à quatre cavités dans l'un des deux trous de l'aimant de l'expérience.

Les axions doivent être convertis en photons dans un champ magnétique puissant, comme l'aimant utilisé dans CAST. En réglant le résonateur de type radio de l'haloscope d'action, les chercheurs peuvent déterminer la fréquence des photons convertis en cette action.

Parce que la fréquence de la "station radio" axion est inconnue, les chercheurs doivent balayer lentement une bande de fréquences pour essayer de trouver la fréquence de la "station radio" axion.

En utilisant le résonateur CAST-CAPP, des signaux d'axions avec des fréquences comprises entre 19,74 et 22,47 GHz peuvent être détectés, correspondant à des masses d'axions entre 4,774 et 5,434 microélectronvolts.

Du 12 septembre 2019 au 21 juin 2021, les chercheurs de CAST ont étudié cette région de fréquence de 660 MHz pendant 200 heures par pas de 4124 kHz et ont isolé des signaux de fond connus tels que le réseau local sans fil (WLAN) de 5 GHz, mais sans aucune action. n'a pas pu détecter un signal. Cependant, les données CAST-CAPP réduisent la zone de recherche de la matière noire des axions en imposant de nouvelles restrictions sur la puissance maximale d'interaction des axions avec les photons pour des masses d'axones de 19,74 à 22,47 microélectronvolts.

Les nouvelles frontières complètent les résultats de recherche d'axion précédents, y compris ceux des données de 2018 d'un autre haloscope CAST, RADES.

La matière noire est toujours recherchée.

Source : home.cern/news

Günceleme: 05/12/2022 13:52

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