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「風」の暗い素材は、新しい超伝導体技術で最終的に検出できます

アップグレードされたシングルフォトン光子検出器（SNSPD）を使用して、研究者は非常に明るい暗い素材を探しています。クレジット：uzh物理学者は、これまでに起こったことのない低質量の暗い材料粒子を調査できる新しい検出器を作成しました。宇宙の質量の約80％は暗い素材であると考えられていますが、ほとんどの化粧団体と粒子組織はまだ不明であり、物理学者に基本的な疑問を残しています。理解が困難なこの材料を調査するために、科学者は光子、または明るい粒子を検出するために働きます。光粒子は、暗い材料粒子が私たちが知っている通常の材料と衝突するときに生成することができます。これまで、ほとんどの検索は、おなじみの基本粒子に比例する質量を持つ暗い材料をターゲットにしています。粒子が電子よりも軽い場合、液体キセノンに依存している今日使用されている先行器具である場合、液体を登録することはできません。これまでのところ、暗い素材を観察する実験はありませんでした。この不在は、特定の質量範囲の暗い材料粒子とテストされた相互作用の強度を無効にするため、依然として重要です。低エネルギーイベントに敏感な新しいデバイスLaura Baudis、Titus Neupert、BjörnPenning、およびAndreas Schillingが率いるInternationalチームは、1メガ電子ボルト（MEV）の下でさまざまな質量の暗い材料粒子の存在を調査することができました。より良いナノワイヤの単一光子検出器（SNSPD）を使用して、研究者は、暗い材料の上にある電子質量の約10分の1の感度しきい値に到達します。「新しい検出器テクノロジーによって可能になった低質量範囲で暗い材料粒子を探すことができたのはこれが初めてです」と、最初の著者であるLaura Baudis氏は述べています。2022年の概念の証拠として、研究者は低エネルギー光子に非常に敏感な最初のSNSPDデバイスをテストしました。光子がナノワイヤを攻撃すると、少し加熱して、それを即座にその超伝導性を失います。短いワイヤーは通常の導体になり、電気抵抗の増加を測定できます。最小の暗い材料粒子を検出します最新の実験では、UZHの科学者はSNSPDを最適化して暗い材料を検出します。特に、断面を最大化するために、Nanoワイヤの代わりにマイクロワイヤの超伝導体を補完します。彼らはまた、彼に方向の変化に非常に敏感になった薄い平面形状を彼に与えました。科学者は、地球が暗い物質粒子の「風」を通過するため、粒子の方向は年間を通してシフトすると想定しています。方向変更を取得できるデバイスは、材料以外のギャップイベントを除外するのに役立ちます。「SNSPDへのさらなる技術の改善により、より小さな質量を持つ暗い材料粒子からの信号を検出することができます。また、地下システムを使用したいと考えています。他の放射源よりもよく保護されます」とTitus Neupert氏は述べています。電子質量の範囲では、天体物理学的および宇宙論的制約に直面して暗い材料を記述する現在のモデルは非常に大きい。リファレンス：「スーパーコンダクティングナノワイア単一光子検出器を使用したQrocodile実験での最初のサブメボの暗黒物質検索」Laura Baudis、Alexander Bismark、Noah Brugger、Chiara Capelli、Ilya Charaev、Jose CuencaGarcía、Guy Daniel Hadas、Yonit Hochberg、Hochberg、Hochberg、Guhchberg、Guhchberg、Guhchberg、Guyberg、Guy Daniel Hadas Artem Kuzmin、Benjamin V. Lehmann、SeverinNägeli、Titus Neupert、Bjoern Penning、DiegoRamírezGarcíaDanAndreas Schilling、20 Agustus 2025、 物理的なレビューレター。doi：10.1103/4HB6-F6JLブレークスルーを見逃さないでください：ScitechDaily Bulletinに参加してください。 #風の暗い素材は新しい超伝導体技術で最終的に検出できます