小想法：在寻找暗物质的新思路

因此，研究人员在加州理工学院，由凯瑟琳Zurek，理论物理学教授，领导已经回到绘图板想到的新点子。他们一直在寻找成暗物质是由“隐性行业”的粒子，这比之前提出的粒子轻的了可能性，并可能在理论上，使用小，地下桌面设备中找到。相反，科学家们正在寻找更重叫的WIMPs使用大型实验，如氙，这是地下安装在意大利的水70,000加仑的油箱（大质量弱相互作用粒子）暗物质的候选者。

“暗物质总是流过我们，甚至在这个房间里” Zurek，谁在十多年前首次提出隐藏扇区的粒子说。 “随着我们周围的星系的中心，深色的这种稳定的风事情大多被忽视，但我们仍然可以利用暗物质该源的优势，并设计新的方法来寻找暗物质风和之间罕见的相互作用探测器。”

在该杂志物理评论快报接受出版了新的纸张，物理学家概述了如何将重量更轻暗物质粒子可能通过被称为磁振子一类准粒子进行检测。甲准粒子是，当一个固体行为就好像它包含弱相互作用粒子发生紧急现象。磁振子是一种类型的准粒子，其中电子自旋，其作用像小的磁铁，是集体激发。在研究人员的想法为桌面实验中，磁材料中结晶将用于寻找暗物质粒子产生的兴奋磁振子的迹象。

“如果暗物质粒子比质子更轻，它变得非常难以通过常规手段来检测它们的信号，”研究报告的作者正康（凯文）张，加州理工学院的博士后学者说。 “不过，根据许多动机良好的车型，特别是那些涉及隐藏扇区，暗物质粒子可以耦合到电子，这样，一旦他们罢工的材料，他们会诱导自旋激发，或磁振子的自旋。如果我们减少通过冷却设备和地下移动它的背景噪音，我们可以希望通过探测暗物质仅仅产生磁振子，而不是普通的事。”

这样的实验是仅在这一点上的理论，但可以使用容纳地下的小型设备最终发生，可能在矿井，其中来自其它颗粒，如那些在宇宙射线外界的影响，可以最小化。

在桌面实验暗物质探测的一个警示信号，将改变依赖于一天中的时间信号。这是由于这样的事实，这将被用来探测暗物质的磁性晶体可以是各向异性的，这意味着原子自然地安排在这样一种方式，他们往往当暗物质谈到此事更强烈的黑暗互动在从某些方向。

“通过银河暗物质晕作为地球运动，感觉暗物质风从方向吹入该行星正在移动。固定在上与地球旋转​​的某个位置的检测器，使得来自暗物质风命中它在这一天，比如说不同的时间不同的方向，有时从上面，有时从侧面看，”张说。

“白天，例如，你可能有较高的检出率，当暗物质来自上面比从侧面。如果你看到的是，这将是非常壮观，非常强的迹象表明，你看到的暗物质。”

研究人员对暗物质可能如何揭示出来，除了通过磁振其他的想法。他们提出，打火机暗物质粒子可以通过光子以及具有另一种类型的准粒子，称为声子，其通过振动在晶格引起的被检测到。基于光子和声子的初步实验正在进行中，在加州大学伯克利分校，那里的团队是基于之前Zurek参加2019年加州理工学院的教授研究人员说，利用这些多种策略来寻找暗物质的，因为它们相互配合是至关重要的并有助于相互印证的结果。

“我们正在研究新的方式，因为鉴于我们是多么难以了解暗物质，寻找暗物质，这是值得考虑所有的可能性，”张说。

资源 California Institute of Technology. "Thinking small: New ideas in the search for dark matter." ScienceDaily. ScienceDaily, 16 June 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200616155946.htm>.