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暗黒物質を明らかにすることができるまれな同位体

Thorio-229は、新しいタイプの核時計を作成するための鍵を隠していると思われるまれな放射性同位体です。後者には、暗黒物質の最も微妙な兆候さえも検出できるほど精度があります。国際的な研究チーム ワイズマン科学研究所、この要素の一意の特性の搾取は、この謎めいた形式の物質を求めて完全に新しいパスを開くことができると主張します。 宇宙。 暗黒物質は目に見えないものの、目に見える物質と慎重に相互作用すると考えられており、銀河やその他の天体物理プロセスの動きに影響を与えます。実験から粒子加速器、宇宙の放射線検索まで、数十年にわたる努力にもかかわらず、その性質は不明のままです。 科学者 彼らは、核時計が絶対検出器として機能し、重力よりも間違いなく弱い相互作用を検出できると推定しています。 アイデアは、個々のコアが特徴的な振動周波数を持っているという原則に基づいています。 調整頻度。放射線がこの周波数に完全に適合すると、コアは、前後の振り子などの低エネルギーと高エネルギーの2つの量子状況の間にジャンプします。ほとんどの材料では、この周波数は非常に高いため、コアを刺激するために非常に強い放射が必要です。しかし、Thorio-229は例外です。 1976年以降、その配位周波数は異常に低く、で確認できることが知られています テクノロジー 低強度の紫外線を使用したレーザー。 これにより、Thorio-229は核時計の建設の理想的な候補になります。この核は、今日の個々の時計の場合のように、電子ではなくコアの振動に基づいています。違いは重要です。電子は環境からの電磁干渉に敏感ですが、核の傾向がはるかに低いため、安定性が向上します。 ほぼ50年間、このような時計の作成の進歩は、基本的な困難によってブロックされました。トリウム-229の調整の頻度を測定できないことと、必要な精度です。昨年、2つのグループが決定的なステップを作成したとき、すべてが変わりました。 国立計量研究所 ドイツの正確な測定を公開し、数ヶ月後 コロラド大学 何百万倍の正確な結果を提示しました。 このニュースは彼の理論物理学チームの注目を集めました ギラッド・ペレス に ワイズマン科学研究所。ドイツの研究者と協力することにより、彼らは、準備ができた核時計ではなく、の吸収スペクトルの正確な監視に基づいて、暗黒物質を検出する革新的な方法を提案しました。 トリオ-229。彼らの理論によれば、暗黒物質の波の特性は、コア質量に微妙な変化を引き起こし、一時的に調整の頻度を置き換える可能性があります。 によって導かれた計算 ウルフラム・ラッツィンガー博士、彼らは、この方法が重力よりも1億倍弱いことを検出できることを示しました。課題は、スペクトル上部周波数の変化を見つけるだけでなく、吸収スペクトル全体の変化のパターンを検出することです。これらのパターンの分析は、存在だけでなく、それらを引き起こす暗黒物質粒子の質量も明らかにし、異なる理論モデルの評価を可能にする可能性があります。 これらの変化はまだ観察されていませんが、科学者は、彼らが現れたときに認識されるために基礎を築いたと信じています。今後数年間、国際研究コミュニティは、トリウム229の調整測定を改善し続けます。これは、大きな技術の進歩と忍耐を必要とするプロセスです。 機能的な核時計が最終的に構築された場合、その用途は暗黒物質の検索を克服します。ナビゲーション、電気通信、電力管理、その他多くの科学的分野を反乱させる可能性があります。そして最も重要なことは、今日まで隠されたままである宇宙の暗い側面を理解するための新しい窓を提供することです。 [via] #暗黒物質を明らかにすることができるまれな同位体