El experimento de neón comparte el resultado de la primera búsqueda directa de materia oscura de luz

Dark Matter Detection, el tipo de caso esquivo se ha predicho para la mayoría de la masa del universo, ha demostrado ser muy desafiante hasta ahora. Si bien los físicos aún no han determinado lo que realmente es en este caso, varios experimentos a gran escala en todo el mundo están tratando de detectar varias partículas teóricas de material oscuro.

Uno de estos candidatos es la llamada materia oscura clara (LDM), algunos voltios de electrones de concierto (GEV/C) por debajo de las partículas de baja masa²Los principios sugieren que estas partículas pueden interactuar débilmente con el caso normal, sin embargo, la debilidad de estas interacciones puede dificultar la búsqueda de ellas.

Neon (observación de la desintegración elástica de neutrinos con NAL), un grupo de investigadores que analizan datos recopilados por el detector de neón en el reactor atómico de HANBIT en Corea del Sur, han publicado sus primeros resultados de descubrimiento directo para LDM.

su papelpublicado en Documento de revisión físicaEsta importante materia oscura determina nuevos obstáculos sobre las propiedades del candidato, que pueden informar los esfuerzos futuros con el fin de detectarlo.

El co-escritor de papel Hyunsu Lee le dijo a Fiz.org: "Nuestro documento surgió del enfoque innovador de la colaboración de neón para buscar material oscuro de luz utilizando una configuración experimental única cerca del reactor atómico".

"Nos inspiró la idea de que los reactores atómicos, que emiten abundancia de fotones de alta energía, podrían proporcionar un entorno natural para probar nuevos principios de materia oscura".

Uno de los objetivos principales del experimento de neón es buscar LDM buscando su interacción con electrones. Antes del experimento descubierto para partículas con una masa, especialmente entre 1 kV/c² Y 1 meo/c²,

"Esta era un área desconocida para los descubrimientos del caso oscuro directo y nos dirigimos a llevar adelante los límites que podrían obtenerse con experimentos basados ​​en reactores", explicó Lee.

Para descubrir LDM, la cooperación de neón depende de un detector altamente sensible ubicado cerca del reactor atómico de HANBIT en Corea del Sur. Este detector puede levantar pequeñas señales que pueden estar asociadas con la interacción entre las partículas LDM y los electrones.

El reactor atómico HANBIT produce fotones de alta energía que potencialmente pueden convertirse en fotones oscuros, se espera que las partículas imaginarias interactúen débilmente con la sustancia normal. Estos fotones oscuros, que se mezclan teóricamente con fotones regulares (es decir, partículas de luz), pueden causar descomposición en LDM. En particular, las interacciones LDM requieren un detector altamente sensible capaz de capturar estas esquivas señales para detectar.

"Nuestro detector, preservado con materiales avanzados para reducir el ruido del fondo, está diseñado para atrapar estas raras conversaciones", dijo Lee.

"En nuestro artículo reciente, analizamos los datos de 1.2 años recopilados por el detector y establecimos nuevos límites de cuán alto puede interactuar con electrones de materia oscura clara. Para partículas de material oscuro, aproximadamente 100 kV/ con una masa con C²Hicimos los límites anteriores mejor que un factor de 1,000, y por primera vez, determinamos obstáculos en el público por debajo de este límite. ,

En comparación con los descubrimientos LDM anteriores, los experimentos de neón examinan los rangos de masa nuevos y no deseados para estas partículas que antes eran inaccesibles. Si bien los investigadores no plantearon ninguna señal relacionada con la interacción entre las partículas de LDM y los electrones, pudieron refinar los obstáculos existentes en las propiedades de estas partículas imaginarias, especialmente para masa por debajo de 100 kV/c.²

"Como entorno controlado para las fuentes y experimentos de fotones de alta energía, el uso de un reactor atómico, demostramos la capacidad de los descubrimientos de materia oscura basadas en reactores", dijo Lee.

"Las implicaciones de nuestro trabajo son importantes, porque nuestro enfoque abre la puerta para futuros experimentos, incluso para verificar los candidatos de materia oscura de luz y proporciona un método complementario para los descubrimientos de materia oscura basadas en aceleradores y aceleradores y cosmología".

El artículo reciente de la cooperación de neón pronto puede informar a LDM otros descubrimientos en todo el mundo, así como estudios teóricos que se centran en estas partículas. Los investigadores ahora planean aumentar el alcance de su investigación mediante la recopilación de más datos y mejorando la sensibilidad de su detector.

"En particular, nuestro objetivo es reducir aún más el rango de energía de nuestro análisis, lo que nos permite detectar materia oscura de luz con la fuerza de las interacciones débiles", dijo Lee.

"Además, estamos buscando formas de mejorar la confiabilidad de nuestros resultados y mejorar la reducción del ruido. Nuestros objetivos a largo plazo son integrar nuestros hallazgos con los esfuerzos de otra materia oscura experimental y teórica que esto es una amplia comprensión de El componente esquivo.

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