寻找暗物质的新方法：反物质和铅陷阱

削减基础合作的陷阱系统。

通过CENE的基本合作与在Johannes Gutenberg University Mainz（JGU）的普遍奖（JGU）共同合作的基础合作，在CERN与Prisma +卓越集群中的团队合作进行了新的暗物质方法。研究人员首次探索暗物质如何影响反物质而不是标准物质。

他们的调查结果现已发表在最新版本的知名科学期刊。它们是海德尔伯格（MPIK）最大普朗克核物理研究所和国家计量学院Braunschweig（PTB）的Max Planck核物理研究所所作研究的研究结果，在Max Planck-Riken-PTB中心共同工作，常年和基本的对称，以及来自CERN的科学家，Johannes Gutenberg大学Mainz（jgu），东京大学的亥姆霍兹学院（赫姆），东京大学GSI Helmholtz达摩尔·达姆施塔特和莱布尼兹大学汉诺威。

Stefan Ulmer在Cerns Antiproton Decelerator（广告）的基础实验中工作。

迄今为止，科学家们始终使用基于物质的样本在低能量下进行高精度实验，希望找到一个暗物质的联系，“基督教斯·斯姆拉博士，该研究的主要作者解释道。目前在日本的riken研究所工作，他打算使用ERC启动授权，在JGU的物理研究所建立一个工作组。“现在我们已经决定明确搜索暗物质和反物质之间的相互作用。通常假设暗物质的相互作用对于颗粒和抗粒子将是对称的。我们的研究旨在确定这是否真的是这种情况。“

事实上，该项目的参与者在这种方法中看到了双重效益：关于暗物质的微观特征，这一点众所周知。目前讨论了暗物质可能的组分是所谓的阿尔卑斯山（轴状颗粒）。此外，粒子物理学的标准模型没有解释为什么在我们宇宙中的反物质显然比较要大。“通过我们的实验，我们希望找到可以提供这两个方面之间的联系的线索，”Yevgeny Stadnik博士，他们参与了这项研究，作为他的洪堡奖学金的一部分。“尚未探讨这种可能的不对称相互作用，既不是在实验性水平的理论上。我们目前的研究工作正在进行第一个真实的一步。“

被捕获的反水解可以向暗物质提供洞察力

科学家们将注意力集中在一个在一个被称为捏陷阱的特殊装置中被捕获的单一的反罗恒耳。颗粒由科学家使用Cern，世界上唯一能够产生低能量反拨乐栏的研究机构来源的科学家生产。然后，科学家们用基础协作的陷阱系统在那里创建的反罗本来存储和实验。

“迄今为止，科学家们始终使用基于物质的样品在低能量下进行高精度实验，希望找到与暗物质的联系。现在我们决定明确搜索暗物质和反物质之间的相互作用。“ - 基督教博士的闷烧

Antiproton具有充电和旋转。在磁场内，旋转精细围绕磁场线以恒定，高度特定的速率，称为传道或旋转预示频率。“这意味着我们可以在影响这种频率的影响时检测到暗物质的存在，”基督教闷闷不乐说。“为此目的，我们假设潜在的暗物质粒子以与具有特定波长的经典领域相同的方式起作用。暗物质产生的波通过我们的实验不断通过，因此对否则预期保持恒定的旋转动力频率的周期性效果。“

使用他们的实验设置，研究人员已经探讨了特定的频率范围，但没有成功 - 没有指向暗物质影响的证据到目前为止。“我们尚未使用目前的测量概念确定对Antiproton的旋转预示频率的任何显着和定期的变化，”塞尔核心基地协作的Shokesperson解释道。“但是，我们已经设法达到了大约五个数量级的敏感程度，比用于与天体物理学相关的观察结果的程度大。因此，我们现在可以重新定义基于我们设法实现的敏感程度的暗物质和反物质之间的任何潜在相互作用的强度的上限。“

合并两组

目前的项目符合两项研究组的努力。CERN的基础协作具有漫长而成功的研究历史，进入反罗本顿的基本属性，而PRISMA +卓越卓越级别的研究员德米特里Budker教授领导的集团在搜索中非常活跃暗物质并为该研究提供了重要的解释输入。“我们确定我们的研究中有很多重叠，这导致了在寻找暗物质中的这种新方法的想法，”指出了Dmitry Budker。

展望未来，科学家希望进一步提高反罗本旋转预测频率测量的精度 - 如果基于反物质的暗物质的搜索是证明成功的基于反物质的搜索，这是一个基本要求。在这方面，由JGU的物理研究所的Jochen Walz教授领导的团队与Mpik和Riken合作，正在开发用于冷却质子和反罗朗的新方法，而一群来自PTB Braunschweig的科学家，Leibniz大学汉诺威和riken正在实现基于量子逻辑的反罗朗 - 旋转状态读数的方法。各种其他有前途和类似的双人相关的研究也招手，例如，使用正极和锑。

阅读暗物质和反物质的奥秘可能会与此研究有关。

参考：“直接限制矛盾与滑轴状暗物质的相互作用”C. Smorra，YV Stadnik，PE祝福，M. Bohman，MJ Borchert，Ja Devlin，S.Erlewein，JA Harrington，T. Higuchi，A. Mooser ，G.Schneider，M. Wiesinger，E.Wursten，K.Blaum，Y. Matsuda，C. Ospelkaus，W. Quint，J. Walz，Y. Yamazaki，D. Budker和S. Ulmer，2019年11月13日，2019年11月13日，自然.doi：
10.1038 / s41586-019-1727-9.