.Unveiling the Invisible: How BREAD Is Redefining Dark Matter Searches
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.Unveiling the Invisible: How BREAD Is Redefining Dark Matter Searches
보이지 않는 것의 공개: BREAD가 암흑 물질 검색을 재정의하는 방법
주제:천체물리학암흑물질입자물리학인기 있는시카고대학교 작성자: LOUISE LERNER, 시카고대학교 2024년 4월 8일 천체 물리학 암흑 물질 분포 예술 일러스트레이션 BREAD 실험은 광대역, 공간 효율적인 설계를 채택하여 미래의 과학적 혁신을 위한 길을 열어 암흑 물질 연구를 강화합니다. 신용: SciTechDaily.com
암흑 물질 탐지에 대한 BREAD의 혁신적인 접근 방식은 동축 "접시" 안테나를 사용하여 신비한 입자를 검색합니다. 현대 과학의 가장 큰 미스터리 중 하나는 암흑 물질입니다. 우리는 우주의 다른 물체에 미치는 영향으로 인해 암흑 물질이 존재한다는 것을 알고 있지만 직접적으로 볼 수는 없었습니다. 그리고 이는 결코 사소한 일이 아닙니다.
현재 과학자들은 이것이 우주 전체 질량의 약 85%를 차지한다고 생각합니다. Axion 탐지를 위한 광대역 반사체 실험(BREAD)으로 알려진 시카고 대학교 와 페르미 국립 가속기 연구소(Fermi National Accelerator Laboratory )가 공동으로 주도한 새로운 실험이 Physical Review Letters 에 발표된 연구에서 암흑 물질 검색에 대한 첫 번째 결과를 발표했습니다 .
그들은 암흑 물질을 발견하지는 못했지만 그것이 존재할 수 있는 위치에 대한 제약을 좁혔고 상대적으로 적은 공간과 비용으로 신비한 물질의 검색 속도를 높일 수 있는 독특한 접근 방식을 보여주었습니다.
액시온 검출을 위한 광대역 반사경 실험(BREAD) 빵 디자인의 렌더링. 'Hershey's Kiss' 모양의 구조는 잠재적인 암흑물질 신호를 왼쪽의 구리색 탐지기로 전달합니다. 감지기는 테이블 위에 올려놓을 수 있을 만큼 컴팩트합니다. 크레딧: BREAD 콜라보레이션
UChicago Assoc은 “지금까지 우리가 할 수 있었던 일에 대해 매우 기대하고 있습니다.”라고 말했습니다. 실험의 개념을 원래 개발한 Fermilab의 Andrew Sonnenschein과 함께 실험의 공동 리더인 David Miller 교수. "이 설계에는 많은 실질적인 이점이 있으며 우리는 이미 이 11~12기가헤르츠 주파수에서 현재까지 최고의 감도를 보여주었습니다." 탐지기의 구성과 운영을 주도한 Fermilab 박사후 연구원이자 연구 수석 저자인 Stefan Knirck는 "이 결과는 우리 개념의 이정표이며 처음으로 우리 접근 방식의 힘을 보여줍니다."라고 말했습니다.
"소규모 팀이 실험 구축부터 데이터 분석까지 모든 것을 수행할 수 있으면서도 현대 입자 물리학에 큰 영향을 미칠 수 있는 이런 종류의 창의적인 테이블탑 규모의 과학을 수행하는 것은 대단한 일입니다." '뭔가 있다' 우주를 둘러보면 어떤 종류의 물질이 별과 은하를 끌어당기고 빛을 전달할 만큼 충분한 중력을 발휘하고 있음을 알 수 있지만, 망원경이나 장치는 그 광원을 직접 포착한 적이 없습니다.
그래서 '암흑 물질'이라는 이름이 붙었습니다. 그러나 암흑물질을 본 사람은 아무도 없기 때문에 우리는 암흑물질이 정확히 어떤 모습일지, 심지어는 정확히 어디에서 찾아야 할지조차 모릅니다. Miller는 “무언가가 존재한다고 매우 확신하지만 그것이 취할 수 있는 형태는 매우 많습니다.”라고 말했습니다. 과학자들은 볼 수 있는 장소와 형태에 대한 가장 가능성 있는 몇 가지 옵션을 계획했습니다.
일반적으로 접근 방식은 특정 영역(이 경우 주파수 집합)을 배제하기 위해 매우 철저하게 검색하는 탐지기를 구축하는 것이었습니다. 그러나 한 과학자 팀은 다른 접근 방식을 모색했습니다. 그들의 디자인은 "광대역"입니다. 즉, 정확도는 약간 떨어지더라도 더 큰 가능성을 검색할 수 있다는 의미입니다. 밀러는 “라디오처럼 생각하면 암흑 물질 검색은 확인해야 할 주파수가 백만 개라는 점을 제외하면 특정 라디오 방송국을 검색하기 위해 다이얼을 조정하는 것과 같습니다.”라고 말했습니다.
"우리의 방법은 몇 개의 라디오 방송국을 아주 철저하게 스캔하는 것이 아니라 100,000개의 라디오 방송국을 스캔하는 것과 같습니다."
스테판 크닉 빵 탐지기 구성 요소를 갖춘 Fermilab의 Stefan Knirck. 크레딧: 시카고 대학교 개념 증명
BREAD 감지기는 가능성의 특정 하위 집합을 검색합니다. 이는 "액시온" 또는 "암흑 광자"( 적절한 상황에서 눈에 보이는 광자 로 변환될 수 있는 극히 작은 질량을 가진 입자) 형태의 암흑 물질을 찾기 위해 만들어졌습니다 . 따라서 BREAD는 잠재적인 광자를 잡아 한쪽 끝에 있는 센서로 보내는 곡면을 포함하는 금속 튜브로 구성됩니다. 전체가 팔에 꼭 맞을 만큼 작으며, 이는 이러한 유형의 실험에서는 드문 일입니다.
-실물 크기 버전에서는 BREAD가 자석 내부에 안착되어 강력한 자기장을 생성하여 암흑물질 입자를 광자로 변환할 가능성을 높입니다. 그러나 원리 증명을 위해 팀은 자석 없이 실험을 실행했습니다. 이번 협업은 시카고대학교에서 프로토타입 장치를 약 한 달 동안 실행하고 데이터를 분석했습니다. 결과는 매우 유망하며 선택한 주파수에서 매우 높은 민감도를 보여준다고 과학자들은 말했습니다.
Physical Review Letters 에 발표된 결과가 승인된 이후 BREAD는 Argonne National Laboratory의 용도가 변경된 MRI 자석 내부로 옮겨져 더 많은 데이터를 수집하고 있습니다. 페르미 국립 가속기 연구소(Fermi National Accelerator Laboratory)의 최종 본거지는 훨씬 더 강한 자석을 사용할 것입니다. Sonnenschein은 "이것은 우리가 계획하고 있는 일련의 흥미로운 실험의 첫 번째 단계일 뿐입니다."라고 말했습니다. "우리는 액시온 검색의 민감도를 향상시키기 위한 많은 아이디어를 가지고 있습니다."
BREAD 장비는 실험실의 검출기 R&D 프로그램의 일부로 Fermilab에서 제작되었으며 이후 이 연구를 위한 데이터가 수집된 UChicago에서 작동되었습니다. UChicago Ph.D 대학원생 Gabe Hoshino는 학부생 Alex Lapuente 및 Mira Littmann과 함께 탐지기 작동을
참조: 2024년 3월 28일자 "동축 접시형 안테나를 사용한 44~52μeV 범위의 암흑 광자 암흑 물질에 대한 광대역 검색의 첫 번째 결과", Physical Review Letters .
DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.131004
https://scitechdaily.com/unveiling-the-invisible-how-bread-is-redefining-dark-matter-searches/
메모 2404110705 나의 사고실험 qpeoms 스토리텔링
강력한 자기장은 전자기파가 존재하는 msbase이다. 그곳에서 암흑입자가 광자로 변환될 가능성을 빵기계로 증명하겠다? 허허.
msbase가 빵기계는 아닌데, 아무튼 빵가루 qpeoms들이 모여서 한덩어리가 되면 입자인가? 너무 큰게 아니여? 그래서 다르게 생각해보니, 가장작은 무게 존재가 qpeoms.sum내부에 존재할 수 있으니, 덩어리가 아니고 단위입자로써 빵가루에 존재할 수 있다? 그건 아닌듯하고 ..
암흑물질이 msbase내부에서 덩어리도 아니고 입자가 될 수 있는 것도 아니면 도대체 어떻게 빛으로 변환될까? 그것은 양자화된 맛이나 빛깔이 될 수 있다. 맛깔(flavor)은 입자물리학에서 기본 입자의 종류를 가리키는 용어이다.
혹시 암흑입자가 맛깔이면 광자로 변환돼 보이는 게 아닐까?
그렇다면 암흑물질은 이미 양자의 맛깔로 나타난 것일 수 있고 그 수는 우주에 80퍼센트 이상일 수 있다. 허허. 그런데 암흑물질과 암흑에너지는 좀 다른 경로에 자리하고 있을듯 하다. qms영역이다. 이들이 정체를 나타내는 것은 오직 양자화된 2qvixer일 것이다. 허허.
-In the life-size version, BREAD is seated inside a magnet, creating a powerful magnetic field, increasing the likelihood of converting dark matter particles into photons. However, for proof of principle, the team ran the experiment without magnets. The collaboration ran the prototype device at the University of Chicago for about a month and analyzed the data. The results are very promising and show very high sensitivity at selected frequencies, the scientists said.
Note that,
In the standard model, changes in taste are accompanied by changes in electric charge. In principle, flavor changing neutral current (FCNC) rarely appears. If there are multiple Higgs fields or the Z' boson is involved, FCNC may appear larger than in the standard model. FCNC has not been discovered to this day, and people are looking for it through reactions such as the conversion of muons to electrons.
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Memo 2404110705 My thought experiment qpeoms storytelling
A strong magnetic field is the msbase where electromagnetic waves exist. There, we will prove the possibility of dark particles being converted into photons using a bread machine? haha.
msbase is not a bread machine, but if the bread crumbs qpeoms come together and form a lump, are they particles? Isn't it too big? So, thinking about it differently, since the smallest weight entity can exist inside qpeoms.sum, it can exist in the bread crumbs as a unit particle rather than a lump? That doesn't seem to be the case...
If dark matter is neither a lump nor a particle within msbase, how on earth is it converted into light? It can be a quantized taste or color. Flavor is a term that refers to a type of basic particle in particle physics.
If the dark particles are tasty, wouldn't they be converted into photons and visible?
If so, dark matter may have already appeared in the form of quantum matter, and its number may be more than 80% of the universe. haha. However, dark matter and dark energy seem to be located in slightly different paths. This is the qms area. Their identity will only be quantized 2qvixer. haha.
Sample oms.vix.a (standard2)
2401030806
vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
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A path of qpeoms.msbase.oss
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.Magnetic Awakening: Unusual Radio Pulses Detected From a Previously Dormant Star
자기 각성: 이전에 휴면 상태였던 별에서 감지된 특이한 전파 펄스
주제:천문학천체물리학CSIRO마그네타인기 있는 작성자: CSIRO AUSTRALIA 2024년 4월 8일 자기장과 강력한 제트를 갖춘 마그네타 자기장과 강력한 제트를 지닌 마그네타에 대한 예술가의 인상. 크레딧: CSIRO
CSIRO 의 파크스(Parkes) 전파 망원경인 무리양 (Murriyang)을 사용하는 연구원들은 강력한 자기장을 지닌 이전에 휴면 상태였던 별에서 특이한 전파 펄스를 감지했습니다. 오늘(4월 8일) Nature Astronomy 에 발표된 새로운 결과는 마그네타 XTE J1810-197의 무선 신호가 복잡한 방식으로 동작하는 것을 설명합니다. 마그네타는 중성자 별의 일종 으로 우주에서 가장 강한 자석입니다. 약 8,000광년 떨어져 있는 이 마그네타는 지구에서 가장 가까운 것으로 알려져 있습니다.
대부분은 편광을 방출하는 것으로 알려져 있지만, 이 마그네타가 방출하는 빛은 원형 편광이므로 빛이 공간을 통해 이동할 때 나선형으로 보입니다.
무리양(Murriyang), CSIRO 은하수 아래 전파 망원경 설치 무리양(Murriyang)은 은하수 아래에 있는 CSIRO의 파크스 전파 망원경입니다. 크레딧: Alex Cherney/CSIRO
우주 연구에서 전례 없는 발견
-호주 국립 과학 기관인 CSIRO의 박사후 연구원인 마커스 로어(Marcus Lower)는 최신 연구를 주도했으며 그 결과는 예상치 못한 것이며 완전히 전례가 없는 것이라고 말했습니다. ”다른 마그네타에서 본 무선 신호와는 달리 이 마그네타는 빠르게 변화하는 원형 편파를 엄청난 양으로 방출하고 있습니다. 우리는 이전에 이런 것을 본 적이 없습니다.”라고 Lower 박사는 말했습니다. 박사. 이번 연구의 공동 저자이자 시드니 대학 의 Manisha Caleb은 마그네타를 연구하면 강렬한 자기장과 이것이 생성하는 환경의 물리학에 대한 통찰력을 얻을 수 있다고 말했습니다. "이 마그네타에서 방출되는 신호는 별 표면의 상호 작용이 이전의 이론적 설명보다 더 복잡하다는 것을 의미합니다."
액티브 마그네타 스위프트 J1818 마그네타에 대한 예술가의 인상. 크레딧: Carl Knox, OzGrav
-고급 천문 기술 및 이론 마그네타에서 무선 펄스를 감지하는 것은 이미 극히 드뭅니다. XTE J1810-197은 이를 생성하는 것으로 알려진 소수 중 하나입니다. 이 마그네타가 왜 그렇게 다르게 행동하는지 확실하지 않지만 팀은 아이디어를 가지고 있습니다. "우리의 결과는 마그네타의 자극 위에 과열된 플라즈마가 있다는 것을 암시하며 , 이는 편광 필터처럼 작용합니다"라고 Lower 박사는 말했습니다.
"플라즈마가 정확히 어떻게 이런 일을 하는지는 아직 결정되지 않았습니다."
자기장과 강력한 제트를 지닌 마그네타에 대한 예술가의 인상. 크레딧: CSIRO
XTE J1810-197은 2003년에 처음으로 무선 신호를 방출하는 것으로 관찰되었습니다. 그 후 10년 넘게 조용해졌습니다. 이 신호는 2018년 조드렐 뱅크 천문대(Jodrell Bank Observatory)에 있는 맨체스터 대학의 76m 로벨 망원경에 의해 다시 감지되었으며, 그 이후로 마그네타의 무선 방출을 관찰하는 데 중요한 역할을 하는 무리양(Murriyang)이 빠르게 뒤따랐습니다.
Wiradjuri Country의 직경 64m 망원경에는 최첨단 초광대역폭 수신기가 장착되어 있습니다. 이 수신기는 전파 천문학 응용 분야 기술 개발 분야의 세계적 리더인 CSIRO 엔지니어가 설계했습니다.
캥거루와 함께 있는 무리양 무리양(Murriyang), CSIRO의 파크스(Parkes) 전파 망원경이 야생 캥거루와 함께 현장에 있습니다. 크레딧: CSIRO
수신기는 광범위한 무선 주파수에 걸쳐 밝기와 편광의 변화에 매우 민감하므로 천체, 특히 마그네타를 보다 정확하게 측정할 수 있습니다. 이와 같은 마그네타에 대한 연구는 플라즈마 역학, X선 및 감마선 폭발, 잠재적으로 빠른 무선 폭발과 같은 극단적이고 특이한 현상에 대한 통찰력을 제공합니다.
참고 자료: Marcus E. Lower, Simon Johnston, Maxim Lyutikov, Donald B. Melrose, Ryan M. Shannon, Patrick Weltevrede, Manisha Caleb, Fernando Camilo, Andrew D. Cameron, Shi Dai, George Hobbs, Di Li, Kaustubh M. Rajwade, John E. Reynolds, John M. Sarkissian 및 Benjamin W. Stappers, 2024년 4월 8일, Nature Astronomy . DOI: 10.1038/s41550-024-02225-8
메모 2404111005 나의 사고실험 qpeoms 스토리텔링
마그네타는 qms.qvixer의 결과물이다. 내부의 에너지가 집중된 밀도 높은 작은 중성자 oss.star이다. 이런 별의 특징은 임의수 n의 msbase의 모든 전자기파를 끌어놓고 2배로 핵내부에 반지름안에 디스플레이 해놓는다. 그러나 큰에너지 값 (n^2)이 질량으로 변한 탓에 강력한 펄서를 내보기도 한다.
msbase에서 가장 큰 질량이 가진 마그네타가 qpeoms 플라즈마로 늘어놓은 비압축 상태의 원형 편광이다. 허허.
-Marcus Lower, a postdoctoral researcher at CSIRO, Australia's national science agency, led the latest research and said the results were unexpected and completely unprecedented. ”Unlike radio signals seen from other magnetars, this magnetar emits large amounts of rapidly changing circular polarization. We’ve never seen anything like this before,” Dr. Lower said. doctor. Study co-author Manisha Caleb of the University of Sydney said studying magnetars could provide insight into the physics of intense magnetic fields and the environment they create. She said: "The signals emitted from these magnetars imply that interactions on the surface of stars are more complex than previously theoretical explanations."
-Advanced astronomical techniques and theories Detecting radio pulses from magnetars is already extremely rare. XTE J1810-197 is one of the few known to produce one. It's unclear why these magnetars behave so differently, but the team has an idea. “Our results suggest that there is a superheated plasma above the magnetar’s poles, which acts like a polarizing filter,” Dr. Lower said.
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Memo 2404111005 My thought experiment qpeoms storytelling
Magnetar is the result of qms.qvixer. It is a dense small neutron oss.star with concentrated internal energy. The characteristic of this star is to drag all the electromagnetic waves of an arbitrary number n msbase and display them twice within the radius inside the nucleus. However, because the large energy value (n^2) is converted to mass, it sometimes emits a powerful pulsar.
It is circularly polarized light in an uncompressed state created by the magnetar with the largest mass in msbase arranged in qpeoms plasma. haha.
Sample oms.vix.a (standard2)
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vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
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A path of qpeoms.msbase.oss
Sample oss.base (standard)
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