WIMP

Mei 15, 2016 Darya Persijn W 0 0
FONT SIZE:
fontsize_dec
fontsize_inc

In de astrofysica, WIMP zijn hypothetische deeltjes die het probleem van de donkere materie zou kunnen verklaren. Deze deeltjes interactie als gevolg van de zwakke kernkracht en de zwaartekracht en eventueel via andere niet sterker dan de zwakke kracht interacties. Ze kunnen niet direct worden gezien omdat het geen interactie en geen elektromagnetische straling uitzenden en niet sterk reageren met de kern van het atoom omdat het geen interactie met de sterke kracht.

Deze combinatie van eigenschappen maakt de gestelde WIMP toont vergelijkbaar met neutrinos, met het verschil dat de WIMP veel massiever en dus langzamer eigenschappen moeten zijn.

Features WIMP

Hoewel het bestaan ​​van WIMP in de natuur is nu slechts een hypothese, zou het heel wat astrofysische en kosmologische problemen in verband met donkere materie op te lossen. De belangrijkste kenmerken van een WIMP zijn:

  • Ze communiceren alleen met de zwakke kernkracht en de zwaartekracht, en kunnen niet opwegen tegen andere zwakke kernkracht krachten.
  • Mass echt hoog in vergelijking met de deeltjes van het standaard model.

Door het neutrale karakter van deze deeltjes, elektromagnetische waarnemingen zijn in staat om ze te detecteren. Vanwege de enorme massa, moeten ze heel langzaam bewegen, en dus erg koud, en dat is waarom we gefocust moeten blijven. Simulaties werden uitgevoerd universa vol koude donkere materie die zeer vergelijkbaar met die waargenomen galactische distributies schuur. De belangrijkste kandidaten voor de "koude donkere materie" samen zijn, naast WIMP, mannetjes.

In tegenstelling tot mannen, de standaard model koestert geen deeltje met de eigenschappen van WIMP. Deeltjes van dit model zelf interactie met normale materie, zoals neutrino's zijn zeer licht, zodat ze snel en zeer warm. Hete donkere materie in strijd is met kosmologische modellen, sindsdien het universum moet veel homogener dan waargenomen worden. Veel scenario's worden verklaard door WIMP supersymmetrie, zoals de neutralino zou kunnen zijn, hoewel de meeste van deze deeltjes zijn niet bereikt nog waargenomen.

Experimentele detectie

WIMP zijn zeer moeilijk op te sporen omdat ze communiceren alleen door de zwaartekracht en de zwakke kernkracht. Toch zijn enkele experimenten uitgevoerd om deze hypothetische deeltjes direct of indirect detecteren. Ons niet langer dient elektromagnetisme om deze deeltjes te detecteren, de enige manier om het effect van een op de kern van een atoom te detecteren, maar de dwarsdoorsnede van deze effecten zeer klein, de waarschijnlijkheid van voorkomen dat effect is zeer onwaarschijnlijk. Indien de donkere materie van WIMP het heelal worden gevuld met deze deeltjes, in feite, het aantal ervan moet zo hoog dat ongeveer 10 van deze deeltjes zouden passeren per seconde per kilogram lichaam. Hoewel de impact probablidad is zo klein, want er moet zo veel van hen te zijn, kan zich dat een botsing met een kern bereikt.

Daarom is een manier om deze hypothetische effecten te detecteren, zou de zon waarnemen, omdat door het aantal atomen die huizen vaker invloed op heliumkern en een proton. Dit effect zou veroorzaken energieverlies in de WIMP, die onmiddellijk zou worden door de zon, waardoor de WIMP elkaar, wat zou resulteren in de verwijdering van diverse deeltjes, waaronder kan worden gevonden neutrinos vernietigen zeer energiek. Deze neutrinos bereikt dan aarde, waar ze kunnen worden herkend door vele observatoria neutrino, zoals Super-Kamiokande in Japan. Ze doen soortgelijke experimenten met neutrino's van WIMP annihilaties veroorzaakt door zowel op aarde als in het centrum van de Melkweg op te sporen.

Opgemerkt zij dat hoewel de meeste van deze modellen stellen voor dat moet worden meegenomen in de hemellichamen veel van deze WIMP voor de experimenten succesvol zijn, kan het zijn dat de modellen onjuist of slechts een deel van het verschijnsel te verklaren donkere materie. Verder kunnen naast de experimenten die indirect seek verklaren dat er koude donkere materie, de theorie ook rechtstreeks bewijs voor het bestaan ​​van WIMP vereisen stollen.

Hoewel de meeste WIMP de Zon of de Aarde zou oversteken zonder interactie met hen, wordt aangenomen dat een voldoende grote detector ten minste elk jaar kunnen interageren een paar keer. Hoe te WIMP sporen lijkt sterk op weg naar neutrino's te detecteren.

De CDMS gelegen in Soudan mijne maakt gebruik van een techniek die gebaseerd is op de opslag van germanium en silicium kristallen op een zeer koude temperatuur. De kristallen, die lijkt op een hockey puck grootte zijn, worden afgekoeld tot een temperatuur van 50 millikelvin. Deze temperatuur zo dicht mogelijk bij het absolute nulpunt zorgt ervoor dat de atomen van het kristal trillen heel langzaam, zodat eventuele WIMP sloeg in glas atoom, zou een geluidsgolf voordoen, als het atoom dat wordt beïnvloed hun trilling beweegt atomen rond de taak van een metaallaag verantwoordelijk. Dit wolfraam bij een kritische temperatuur, zodat uitoefent supergeleider en trillingen opgewekt in het kristal verwarmde metaallaag, die wordt gedetecteerd door de verandering in de weerstand daarvan.

Een andere manier om het effect op WIMP atomen detecteren is door het gebruik van een scintillator materiaal zoals dit het atoom dat wordt beïnvloed genereert lichtpulsen. Goede voorbeelden hiervan zijn de DEAP experiment, u van plan om een ​​grote hoeveelheid vloeibare argon, of DAMA / NaI experiment, dat in de Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Italië liep tussen 1996 en 2002 op te slaan. In dit experiment kristallen natriumjodide werden ongeveer 10 kg elk omringd door fotomultiplier buizen gebruikt. De techniek is gebaseerd op de detectie van fotonen, weggooien die overeenkomen met andere oorzaken. Het experiment was bedoeld, afgezien van het bestaan ​​van WIMP en een aantal van haar functies te bepalen, te controleren of het seizoen van invloed op de frequentie van de gevolgen, want dit is een functie die is voorspeld. Het experiment daadwerkelijk gedetecteerd effecten tegen de kristallen atomen die compatibel zijn met de kenmerken van de WIMP zijn, en geverifieerd een seizoensgebonden variatie van de detectie gebeurtenissen. Echter, tussen het enige bewijs van het bestaan ​​van WIMP door het experiment dat seizoensgebonden variatie en vele andere experimenten deze variant niet bevestigd meeste wetenschappers sceptisch over het bestaan ​​van WIMP blijven .

Verwacht wordt dat wanneer de gedetecteerde fotonen door DAMA experiment daadwerkelijk veroorzaakt door WIMP de CDMS en EDELWEISS experimenten waarnemen veel verspreide kernen van WIMP.

(0)
(0)
Vorige artikel Ecaterina Szabo
Volgende artikel Benzinestation

Commentaren - 0

Geen reacties

Voeg een Commentaar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tekens over: 3000
captcha