Ученые из Центра Изучения Физики Аксиона и Точности (CAPP), в Университете Фундаментальной науки (IBS) оптимизировали кое-какие особенности магнита, дабы охотиться для одного вероятного компонента чёрной материи, названной аксионом.Не смотря на то, что думается тяжёлым верить, все, что мы видим с отечественными невооруженными глазами либо через счёта и микроскопы телескопов всего на 4% известной Вселенной. Другое включает чёрную энергию (69%) и чёрную материю (27%). Не смотря на то, что, думается, имеется больше чёрной материи, чем видимый вопрос во Вселенной, мы все еще не были в состоянии конкретно найти его.
Обстоятельство пребывает в том, что чёрная материя не излучает свет либо поглощает электромагнитные волны, так, вправду тяжело замечать. Весьма интересно, чёрная материя нужна, дабы растолковать перемещения галактик и кое-какие текущие эволюции возникновения и теории галактик. К примеру, галактика, которая содержит отечественную солнечную совокупность, Млечный путь, думается, окутана намного громадным ореолом чёрной материи. Его ореол весьма отличается от того, что мы тянем сзади ангелов; это в действительности невидимо, но его существование выведено через его эффекты на перемещения звезд и газов.
Не смотря на то, что частицы чёрной материи не были обнаружены до сих пор, ученые знают, что эти частицы имеют весьма мелкую массу и распределены везде по Вселенной. Один кандидат частицы чёрной материи – аксион.
У аксионов имеется очень не сильный сотрудничества с таким образом и вопросом, ученым необходимо особое оборудование, дабы поймать их присутствие. Определенно, ученые применяют так называемый аксион для способа сцепления с двумя фотонами, что применяет в собственных заинтересованностях то, что аксион, проходящий через сильное магнитное поле, может взаимодействовать с фотоном и преобразовать в второй фотон.
Дабы сделать запись этого сотрудничества, ученые IBS находятся в строительных работах haloscopes в Тэджоне в Южной Корее.Haloscopes содержат резонирующие впадины, загружённые в дополнительно-сильное магнитное поле. «Несложнее говоря, Вы имеете возможность изображение резонирующая впадина, как цилиндр, как безалкогольный напиток может, где энергия фотонов, произведенных от сотрудничества фотонов аксионов, усилена», растолковывает КО Биеонг Рок, первый создатель этого изучения.
У магнитов, применяемых для этих типов опытов до сих пор, имеется форма раны катушки в спираль, технически известную как соленоид. Но в зависимости от высоты магнита, имеется риск утраты сигнала, прибывающего из сотрудничества фотона аксиона.
Исходя из этого ученые IBS решили глубже изучить второй тип магнитов, организованных как пончики, названные тороидальными магнитами.«Магниты – самая ответственная изюминка haloscope, и кроме этого самое дорогое. Тогда как другие опыты, стремящиеся найти чёрную материю во всем мире, применяют соленоидные магниты, мы первые, дабы постараться применять тороидальные магниты.
Так как это ни при каких обстоятельствах не употреблялось прежде, Вы не имеете возможность легко приобрести оборудование, так, мы развиваем его сами», растолковывает доктор наук Ко.Дабы охотиться на не сильный, ученые должны выйти перед ним и угадать величину электромагнитной энергии, ожидаемой от преобразования аксиона к фотону. Электромагнитная энергия происходит из-за суммы электрических и магнитных энергий. Они оба смогут быть легко вычислены для соленоидного магнита, но в случае если магнит тороидален организованный, фактически нереально вычислить магнитную энергию аналитически.
Вследствие этого считалось, что тороидальные магниты не могли употребляться для haloscope.Эта статья от IBS показывает противоположное. Старт с приспособленной версии уравнения Максвелла, которое определяет, как заряженные частицы дают начало электрическим и магнитным силам. Ученые нашли, что магнитная и электроэнергия энергия от сотрудничества фотона аксиона равны в обоих типах магнитов.
Исходя из этого кроме того при том, что магнитная энергия тороидального магнита малоизвестна, для получения электромагнитной энергии, которая есть суммой этих двух, вероятно согнуть электричество и взять магнитную энергию.Второе открытие пребывает в том, что энергия, испускаемая от преобразования и взаимодействия аксиона к фотону, свободна от положения впадины в соленоидном магните. Но дело обстоит не так для магнитов тороида.
Ученые IBS CAPP назвали тороидальную впадину «Подлодкой капучино», по причине того, что ее цвет напоминает напиток и ее конкретную форму. Все теоретические результаты, изданные в данной статье, планируют сформировать жёсткий фон для разработки и развития прототипа новых автомобилей для поиска чёрной материи.