.The Universe Is Hiding Something Huge – And Scientists Are Closer Than Ever to Finding It
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우주는 거대한 무언가를 숨기고 있다 – 그리고 과학자들은 그것을 찾는 데 그 어느 때보다 더 가까이 다가갔다
도쿄 수도 대학2025년 3월 6일, 천체물리학 입자물리학 암흑물질 아트 컨셉 일러스트레이션 연구자들은 고급 적외선 분광법을 사용하여, axionlike 입자라고 불리는 암흑 물질 후보의 수명에 대한 기록적인 한계를 설정했습니다. 그들의 발견은 암흑 물질에 대한 우리의 이해를 개선하는 동시에 우리를 발견에 더 가까이 데려다 줄 수 있는 가능한 이상 현상을 암시합니다. (작가의 개념.) 출처: SciTechDaily.com
암흑 물질을 찾는 과학자들은 새로운 적외선 분광 기술과 마젤란 클레이 망원경을 사용하여 획기적인 진전을 이루었습니다. 먼 은하에서 온 빛을 분석함으로써, 그들은 주요 암흑 물질 후보인 액시온 유사 입자의 가능한 수명에 전례 없는 제약을 가했습니다. 그들의 관찰은 암흑 물질을 직접 감지하지는 않았지만, 이 분야에서 이정표를 세웠으며, 그들의 방법의 힘을 보여주었습니다.
그들의 연구는 또한 설명되지 않은 이상 현상을 암시하는데, 더 많은 데이터를 통해 우리는 우주를 형성하는 보이지 않는 질량을 구성하는 것이 무엇인지 발견하는 데 그 어느 때보다 가까워졌을 수 있음을 시사합니다. 새로운 기술로 다크 매터의 비밀을 풀다 도쿄도립대학의 Wen Yin 부교수가 이끄는 연구팀은 암흑 물질 탐색에서 상당한 진전을 이루었습니다 . 그들은 첨단 분광 기술과 Magellan Clay 망원경을 사용하여 먼 은하를 관찰하고 정확한 적외선 측정값을 수집했습니다. 단 4시간의 관찰로 그들은 암흑 물질의 가능한 수명에 대한 새로운 제약 조건을 확립했습니다. 그들의 발견은 그들의 기술의 힘을 보여줄 뿐만 아니라 전자기 스펙트럼 의 덜 탐험된 영역으로 탐색을 확장합니다 .
1세기 이상 우주론자들은 우주에 대한 우리의 이해에서 풀리지 않은 미스터리와 씨름해 왔습니다. 은하 회전에 대한 관찰은 우리가 직접 볼 수 있는 것보다 훨씬 더 많은 질량이 존재한다는 것을 시사합니다. "암흑 물질"이라고 알려진 이 보이지 않는 질량은 물리학의 가장 큰 수수께끼 중 하나로 남아 있습니다. 그것을 감지하는 데 있어서의 과제는 보이지 않는다는 것뿐만 아니라 그 근본적인 본질을 둘러싼 불확실성에도 있습니다.
붕괴하는 암흑 물질에서 빛을 분리하는 분광 기술 빛을 붕괴하는 암흑 물질과 배경 빛에서 분리하는 분광 기술. WINERED는 배경 빛의 더 광범위한 분광 특성을 사용하여 붕괴 사건에서 나오는 빛과 구별합니다. 출처: Wen Yin, 도쿄도립대학교
적외선 분광법을 이용한 최첨단 관찰 이를 해결하기 위해 연구자들은 이론적 모델과 최첨단 관측 기술을 결합하여 암흑 물질의 잠재적인 특성을 더 잘 정의하고 있습니다. 최근 획기적인 진전에서 일본 팀은 혁신적인 분광학적 접근 방식을 사용하여 두 개의 먼 은하인 Leo V와 Tucana II에서 나오는 빛을 분석했습니다. 그들은 칠레에 있는 6.5m 마젤란 클레이 망원경을 이용하여 이 빛을 포착하고 연구했으며, 암흑 물질 탐지에 유망하지만 복잡한 영역인 적외선 스펙트럼에 초점을 맞췄습니다. 암흑 물질 탐지를 위한 새로운 접근 방식 연구팀은 유망한 암흑 물질 후보인 축시온 유사 입자(ALP)에 초점을 맞추고, 그것이 어떻게 "붕괴"되고 자발적으로 빛을 방출하는지 고려했습니다. 주요 이론적 모델은 스펙트럼의 근적외선 부분을 특히 유망한 연구 대상으로 만듭니다. 그러나 적외선은 전자기 스펙트럼의 혼잡하고 혼란스러운 부분이기도 합니다. 이는 다른 출처의 광범위한 노이즈 소스와 간섭 때문입니다. 예를 들어 황도광, 성간 먼지에 의한 햇빛의 희미한 산란, 태양에 의해 가열될 때 대기가 방출하는 빛이 있습니다. 이를 해결하기 위해 그들은 이전 연구에서 배경 복사가 더 넓은 범위의 파장을 포함하는 경향이 있는 반면 특정 붕괴 과정에서 나오는 빛은 좁은 범위로 더 강하게 왜곡된다는 사실을 이용하는 새로운 기술을 제안했습니다. 프리즘에서 쏟아지는 빛이 다른 색상이 점점 더 얇아짐에 따라 어두워지는 것처럼 좁은 범위에 국한된 붕괴 이벤트는 점점 더 날카로워집니다. 제임스 웹 우주 망원경 의 NIRSpec , 마젤란 클레이 망원경의 WINERED 등과 같은 다양한 최첨단 적외선 분광기를 사용하여 이 기술을 구현할 수 있으며, 이러한 기기를 효과적으로 뛰어난 암흑 물질 감지기로 전환할 수 있습니다.
주파수 한계 암흑 물질 붕괴 사건 암흑 물질 붕괴 사건의 빈도에 대한 한계. 과학자들은 암흑 물질에 대한 특정 모델(NFW, Navarro-Frenk-White 프로파일, Generalized Hernquist 프로파일)을 사용하여 암흑 물질의 수명에 대한 하한을 추정했습니다. NFW 모델을 사용하여 붕괴 수명에 대한 하한은 초 단위로 약 10이며 0이 25~26개 있습니다. 출처: 도쿄 수도대학교 웬 잉
정밀 측정으로 경계를 넓히다
팀의 기술(WINERED)의 정밀성 덕분에 그들은 근적외선에서 감지한 모든 빛을 상당한 통계적 정확도 로 설명할 수 있었습니다 .
그런 다음 붕괴가 발견되지 않았다는 사실을 사용하여 이러한 붕괴 사건의 빈도에 대한 상한 또는 ALP 입자의 수명에 대한 하한을 설정했습니다. 초 단위의 새로운 하한은 10이며 그 뒤에 25~26개의 0이 붙으며, 우주의 나이의 1000만~1억 배입니다. 한계를 깨고 검색의 미래 이 발견은 암흑 물질의 수명에 대한 가장 엄격한 한계이기 때문에 중요할 뿐만 아니라, 이 연구는 적외선 우주론의 최첨단 기술을 사용하여 기본 입자 물리학의 문제를 해결합니다. 그리고 그들의 결론은 지금까지의 데이터에 대한 엄격한 분석에 기반을 두고 있지만, 더 많은 데이터와 더 많은 분석을 통해 암흑 물질을 실제로 탐지할 수 있는 유혹적인 전망을 제공하는 이상 현상이나 "과잉"에 대한 힌트가 있습니다. 우주의 잃어버린 조각을 찾는 탐색은 계속됩니다.
참조: Wen Yin, Taiki Bessho, Yuji Ikeda, Hitomi Kobayashi, Daisuke Taniguchi, Hiroaki Sameshima, Noriyuki Matsunaga, Shogo Otsubo, Yuki Sarugaku, Tomomi Takeuchi, Haruki Kato, Satoshi Hamano 및 Hideyo Kawakita의 "WINERED에 의한 암흑 물질 검색에 대한 첫 번째 결과", 2025년 2월 7일, Physical Review Letters . DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.051004
이 연구는 JSPS KAKENHI Grant Numbers 22K14029, 20H05851, 21K20364, 22H01215와 도쿄 수도권 대학의 젊은 연구자를 위한 인센티브 연구 기금의 지원을 받았습니다. WINERED 데이터는 칠레 라스 캄파나스 천문대에 있는 6.5m 마젤란 클레이 망원경으로 "WINERED를 통한 eV-Dark Matter 탐색"이라는 제안에 따라 수집되었습니다. WINERED는 도쿄 대학과 교토 산업 대학의 적외선 고해상도 분광학 연구실에서 JSPS KAKENHI Grant Numbers 16684001, 20340042, 21840052의 재정 지원과 사립 대학의 전략 연구 기금을 위한 MEXT 지원 프로그램(Nos. S0801061 및 S1411028)의 지원을 받아 개발되었습니다. 2023년 6월과 2023년 11월의 관측 실험은 부분적으로 JSPS KAKENHI 보조금 번호 19KK0080, JSPS 양자 프로그램 번호 JPJSBP120239909, 일본 NINS 천체생물학 센터의 프로젝트 연구 번호 AB0518의 지원을 받았습니다.
메모 2503080215 소스1.분석중_【】
우주는 거대한 무언가(nk2)를 숨기고 있다. – 그리고 과학자들은 그것을 찾는 데 그 어느 때보다 더 가까이 다가갔다.
_[2-2】msbase.galaxy의 아웃사이드에는 암흑물질이 존재한다는 가설의 (*) 정의역이 존재한다. 은하의 중심은 msbase.nk2 엔딩으로 가장 무거운 질량을 가지며 긴여정의 시공간 중심에 있다. 그러나 그 위치가 원위에 중심이 아니다.
이는 붕괴 과정에서 나오는 빛, axionlike은 좁은 범위로 더 강하게 방추 끝처럼 위치적 국소점을 가지도록 왜곡된 것이다. 긴 방추구의 끝이다.
그 위치는 시작 가벼운 질량과 끝 무거운 질량이 중간 질량대 nk 키랄중심를 걸쳐 보이드 수를 점과 면의 수가 동일한 한줄긋기의 차원을 절반으로 나뉘고 만날 수 있는 국소 희귀성의 밑면이 정사각형인 방추void.qpeoms(*)이거나 질량를 채울 빈공간 보이드 vnk2의 만료 상태이다. 어허. 빛은 더이상 진행되지 않는다.
1-3.)빛을 붕괴하는 암흑 물질 전단계 nk2와 배경 빛에서 분리하는 분광 기술. WINERED는 배경 빛의 더 광범위한 분광 특성을 사용하여 붕괴 사건에서 나오는 빛과 구별한다.
암흑물질의 빛은 nk2의 좁고 날카로운 지속적으로 순간에 qpeoms에 소립자 질량으로 쌓이는 강력한 초신성의 빛이다. 어허.
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