Qorong'u materiya detektori birinchi signallarni aniqlaydi

Qorong'u materiya detektori birinchi signallarni aniqlaydi
Qorong'u materiya detektori birinchi signallarni aniqlaydi
Anonim

Qorong'u materiya fizikasidagi kompetentsiya markazi va G'arbiy Avstraliya universiteti tadqiqotchilari yangi turdagi gravitatsion to'lqin detektorini yaratdilar. Yaqinda asbob qorong'u materiya signallari bo'lishi mumkin bo'lgan ikkita noyob hodisani qayd etdi. Muqobil tushuntirish: bu ibtidoiy qora tuynuklarning signallari yoki hatto tashqi aralashuvning namoyon bo'lishi.

Biz qo'shamizki, bu signallarni mavjud gravitatsion to'lqin detektorlarining ko'pchiligi ushlay olmaydi. Ular ilgari hech qachon ro'yxatdan o'tmagan. Olimlar olingan natijalar haqidagi hisobotini Physical Review Letters ilmiy jurnalida chop etishdi.

Gravitatsion to'lqinlar-bu tortishish maydonidagi o'zgarishlar, ular kosmos-vaqt tuvalida to'lqinlar shaklida kosmosda tarqaladi. Ular katta jismlarning harakati natijasida paydo bo'ladi, masalan, qora tuynuklar.

Gravitatsion to'lqinlarning mavjudligi umumiy nisbiylik bilan bir asr oldin bashorat qilingan. Fiziklar bu o'ta zaif buzilishlarni maxsus o'ta sezgir detektorlar yordamida faqat 2015 yilda aniqlay olishdi, buning uchun ular 2017 yilda fizika bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'lishdi.

2015 yilda qayd etilgan tortishish to'lqinlari ikkita kichik qora tuynukning birlashishi natijasida paydo bo'lgan ulkan qora tuynukdan kelgan signal edi.

2015 yildan beri detektorlar bir necha bor tortishish to'lqinlarining signallarini qayd etishgan. Biroq, avstraliyalik olimlarning (yangi detektor mualliflari) fikriga ko'ra, hozirgi avlod tortishish to'lqin detektorlari faqat past chastotali to'lqinlarni qabul qila oladi. G'arbiy Avstraliya universiteti press-reliziga ko'ra, yuqori chastotali tortishish to'lqinlarini aniqlash usullari astrofizikada o'rganilmagan va o'ta qiyin bo'lib qolmoqda.

Faqat yuqori chastotali tortishish to'lqinlarini ro'yxatga olish uchun kompetentsiya markazida qorong'u moddalar fizikasi sohasida detektor yaratildi. Detektor - kvarts kristalli - kvarts osilatoriga asoslangan katta akustik to'lqinlarning rezonatori.

Kvarts disklari akustik to'lqinlar o'tganda yuqori chastotada tebranadi. Piezoelektrik xususiyatlarga ega bo'lgan kvarts kristali akustik tebranishlarni elektr zaryadiga aylantiradi. Bu zaryad kvarts diskiga bosilgan ikkita elektr o'tkazuvchi plastinka tomonidan olinadi. Ular elektr signalini uzatuvchi kvant interferentsiya qurilmasiga uzatadilar, bu esa signalni kuchaytiradi, shuning uchun detektor uni qabul qila oladi.

Bu butun struktura tashqi elektromagnit nurlanish ko'rinishidagi shovqinlardan himoya qiluvchi bir nechta nurlanish qalqonlari ichiga joylashtirilgan va deyarli nolgacha sovutilgan. Bunday detektor megahertz diapazonidagi chastotali tortishish to'lqinlarining signallarini aniqlay oladi.

Avstraliyalik olimlar o'z detektorini 153 kun davomida sinab ko'rishdi. Bu tadqiqotchilar 2019 yil may va noyabr oylarida o'tkazgan tajribaning ikkita sessiyasining umumiy davomiyligi edi.

Bu mashg'ulotlar davomida yangi gravitatsion to'lqin detektori ikkita kam uchraydigan yuqori chastotali hodisalarni qayd etdi. Taxminan besh megagerts chastotali signallar 12 may va 27 noyabrda qayd etilgan.

Bu signallar qayerdan kelgani hozircha noma'lum, ammo olimlarning ta'kidlashicha, qorong'u materiyaga nomzodlar - nazariyachilar WIMP deb ataydigan zarralar o'z detektori bilan shu tarzda o'zaro ta'sirlashgan.

Ammo, ehtimol, detektor tomonidan qabul qilingan signal tortishish to'lqini emas, balki zaryadlangan zarrachalarning mavjudligining namoyon bo'lishi yoki detektorda mexanik stress to'planishi, meteorit hodisasi yoki ichki atomik jarayon bo'lishi mumkin. kristal, deydi detektor mualliflari.

Qabul qilingan signallar to'g'risida aniq ma'lumot yo'qligiga qaramay, qorong'u materiya fizikasi bo'yicha malaka markazi va G'arbiy Avstraliya universiteti olimlari optimistik fikrda.

"Bu ishda biz birinchi marta bu qurilmalarni yuqori sezgir gravitatsion to'lqin detektori sifatida ishlatish mumkinligini ko'rsatdik", - deydi G'arbiy Avstraliya universiteti xodimi Maykl Tobar. Bu chastotalarda yuqori chastotali gravitatsion to'lqinlar, va biz uni kengaytirishni rejalashtirganmiz. bizning detektorimizning imkoniyatlari bundan oldin boshqa hech qanday tajribada bo'lmagan yuqori chastotalarga ega."

Olimlarning ta'kidlashicha, ular ishlatgan texnologiyaning rivojlanishi, ehtimol, bunday yuqori chastotalarda tortishish to'lqinlarining birinchi aniqlanishini ta'minlashi mumkin.

Keyingi tajribada tadqiqotchilar kosmik zarrachalarning muon detektori bilan bir xil kvarts detektoridan foydalanmoqchi.

Tavsiya: