Buồng đồng điều chỉnh mới có thể phát hiện các hạt vật chất tối

Các nhà nghiên cứu Ý đã phát triển một hệ thống buồng cộng hưởng vi sóng bằng đồng có thể điều chỉnh mới để tìm kiếm axion — các hạt giả thuyết được xem là ứng cử viên hàng đầu cho vật chất tối — ở tần số cao hơn so với những nghiên cứu trước đây. Sử dụng hai thiết bị haloscope chuyên dụng tại Laboratori Nazionali di Legnaro và Laboratori Nazionali di Frascati, nhóm nghiên cứu đã quét một dải tần số tập trung quanh 10,2 GHz, tương ứng với khối lượng axion trên 40 microelectronvolt (μeV). Vùng khối lượng này đặc biệt thu hút sự quan tâm do các dự đoán lý thuyết gần đây cho rằng axion ở đây có thể giải thích khối lượng còn thiếu của vũ trụ. Khả năng điều chỉnh của thiết bị, đạt được bằng cách thay đổi kích thước cửa buồng cộng hưởng, cho phép độ nhạy đồng đều trên một dải tần rộng, giúp quét hệ thống các tín hiệu axion. Phương pháp phát hiện dựa trên lý thuyết tương tác axion-photon, trong đó axion trong trường từ mạnh chuyển đổi thành photon có thể phát hiện được ở các tần số cụ thể. Buồng cộng hưởng bằng đồng được đặt trong trường từ, kết hợp với bộ khuếch đại giới hạn lượng tử và ăng-ten, được thiết kế để cô lập những tín hiệu cực kỳ...