【太陽的引力可能會改變從地球上監(jiān)測暗物質信號的時間】

太陽的引力可能會改變從地球上監(jiān)測暗物質信號的時間
()據鳳凰網科技(編譯/嚴炎劉星):新科學家報道 , 暗物質的搜尋者可能需要查一下日歷了,太陽的引力可能會改變從地球上監(jiān)測暗物質信號的時間,這將導致尋找這種隱匿的物質變得更加困難 。
不可見的暗物質被認為組成了宇宙的大部分物質 。物理學家希望監(jiān)測到的暗物質是以弱相互作用大質量粒子( weakly interacting massive particles,簡稱WIMPs )的形式出現 , 且出現在地下探測器里與正常物質發(fā)生碰撞時 。
有人辯論稱這種相互作用的速率可能因季節(jié)而有所不同,因為地球的軌道導致它們費力的通過充滿星系的暗物質云 。當行星進入這些“WIMP風”時,也就是大約6月1日,我們應該會監(jiān)測到更多暗物質,在12月 , 當地球順風移動時,我們能夠觀測到的數量應該相對更少 。
在此之前進行的兩項實驗 , 包括在意大利格朗薩索國家實驗室使用的DAMA探測器,以及在美國明尼蘇達州蘇丹相干鍺中微子技術(CoGeNT)探測器,報告稱觀察到這種季節(jié)信號 。但這些論調引來了不少懷疑,因為更加敏感的探測器都沒有任何發(fā)現 。
現在,美國普林斯頓大學的本杰明·賽法蒂(Benjamin Safdi)和他的同事注意到所有試驗都忽略的某個因素:太陽 。隨著WIMPs經過太陽系,太陽的引力將會導致它們的軌道彎曲 , 從而導致粒子流集中在地球軌道上的某個特定位置 。這種效應會改變發(fā)生碰撞次數最多的日期,從幾天到幾個月,具體取決于WIMPs的質量和速度 。“這種力量彎曲了暗物質風,而這種方式在此之前并未注意到 。”
WIMP碰撞最大值的日期將會改變且取決于它們的能量,這一事實將導致未來需要更尖銳的手術刀將真正的暗物質信號從背景噪音里剔除出來 。“我們的結果為直接的暗物質監(jiān)測實驗提供了將真正的星系暗物質交互作用與背景區(qū)別開來的絕佳方法 。” 賽法蒂說道 。“很難想象一個背景源會模仿這種取決于能量的改變 。”
然而 , 這項研究并沒有解釋DAMA發(fā)現的可能的暗物質信號,但利用新的方法重新分析這些數據可以幫助支持或者否決這些結果,賽法蒂說道 。“數據里已經有略微的趨勢表明它與我們對引力聚焦效應的預測相一致,也即碰撞最大值從6月1日向后移動,”研究小組成員、普林斯頓大學的塞繆爾·李(Samuel Lee)這樣說道 。“我們研究的關鍵之一便是解釋引力聚焦效應或可以排除或者證實暗物質對DAMA的年度時間調整做出解釋 。”
美國羅德島普羅維登斯布朗大學物理學家理查德·蓋茲凱爾(Richard Gaitskell)表示這項最新的研究可能非常重要,它能夠幫助設計未來的實驗布置,蓋茲凱爾正在南達科塔進行一項名為LUX的暗物質直接探測實驗 。
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