寻找大量光子;寻找暗物质;大的激光。
寻找大量光子
的SLAC国家加速器实验室和其他人已经发起了一项旨在发现假设粒子称为沉重的光子。
2015年,研究人员从所谓的沉重的光子搜索(HPS)组开始实验美国能源部的托马斯·杰斐逊国家加速器设施。研究人员安装了一个粒子探测器半毫米远离一个强大的电子束在杰佛逊实验室连续电子束加速器设施(CEBAF)。
杰佛逊实验室的加速器的形状像一个椭圆形赛道上和位于地下25英尺。(来源:杰佛逊实验室)
最近,研究人员进行了第一次测试系统。我们的目标是找到“暗部门”粒子像沉重的光子。这些理论亚原子粒子可以帮助揭开宇宙的奥秘,或许提供了一个了解地球上的构成材料。
黑暗的行业类别的暗物质粒子下跌。理论上,约4.9%的宇宙是由可观测的物质,如质子、中子和电子。
然后,一些宇宙暗能量的68.3%,而剩下的26.8%是暗物质。一个未知形式的能量,暗能量渗透到外太空。从理论上讲,宇宙中暗物质的存在,但它是无形的整个电磁波谱。因此,研究人员无法直接观察或检测暗物质。
具体来说,HPS集团正在寻找黑暗行业版本的光子。光子是光的粒子。粒子物理学的基本电磁力。“类似地,黑暗的光子将暗区域颗粒之间的力的载体,“根据线性。”但与常规光子,黑暗中光子质量。这就是为什么也叫沉重的光子。”
找到大量光子,研究人员使用一个连续的电子束杰佛逊实验室CEBAF设施。在实验室里,电子击中目标,钨,反过来,可以产生光子。
虽然到目前为止,研究人员没有发现黑暗或沉重的光子在首轮或早期的实验。但早期的结果是有前途的,根据线性的马修·格雷厄姆。“除了弄清楚如果我们可以做实验,第一次运行也帮助我们理解实验中的背景信号和开发数据分析工具,我们需要寻找黑暗的光子,”他说。
寻找暗物质
在一个单独的项目,研究人员氙协作一直希望一个难以捉摸的“物质的组成的一部分。
如上所述,宇宙中暗物质的存在。然而,它是不可见的电磁波谱。因此,研究人员无法直接观察或检测暗物质。
最近,氙协作从几个国家,一群研究人员,发布了第一个暗物质的实验结果。为此,集团开发的一个巨大的液态氙探测器,被称为XENON1T。探测器安装在地下实验室Nazionali德尔·格兰萨索在意大利中部。3.2吨系统是基于投影室利用时间。室驻留在一座山从宇宙射线屏蔽探测器。
XENON1T安装在地下大厅Laboratori Nazionali del格兰萨索。右边的三层楼房屋各种辅助系统。包含检测器的低温恒温器位于左边的大水箱内。(图片由Roberto Corrieri和帕特里克·德·Perio)
室本身坐落在低温恒温器在中间水箱。坦克保持温度的氙-95°C。
系统中,粒子与液态氙的交互。这导致微小的闪光。“62公斤液态氙目标操作作为一个双相(液体/气体)时间投影室寻找暗物质粒子的相互作用,”根据氙协作。
这一步后,研究人员仔细观察相互作用的粒子的能量。然后,他们可以决定是否可能是暗物质。
许多暗物质实验正在寻找所谓的质量弱相互作用粒子(WIMPs)。不过,到目前为止,早期的结果没有显示任何暗物质的迹象。“弱作用大质量粒子没有出现在第一个搜索XENON1T,但是我们也不希望他们这么快,”艾琳娜说Aprile,教授哥伦比亚大学。“最好的消息是,实验继续积累优秀的数据将使我们能够测试很快懦夫假说在质量和横截面区域与正常原子,这在以前是从来没有过的。新阶段的竞赛与超低背景庞大的探测器探测暗物质与XENON1T地球上刚刚开始。”
大型激光
的欧洲XFEL——世界上最大的x射线激光已经达到9月隆重开幕前的最后一个主要的里程碑。
3.4公里长设施已经生成第一个x射线激光。光的波长为0.8海里。第一个激光重复频率的脉冲每秒,稍后将会增加到27000每秒。
欧洲XFEL位于德国汉堡和石勒苏益格-荷尔斯泰因州的联邦州。它由三大网站地面和地下隧道。欧洲XFEL使用x射线闪光,研究人员将能够映射的原子细节病毒、细胞、材料和化学反应。
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我们不想找到他们的主要原因是因为退休不久35年。