✖


Jump to content

ДАМА/НаИ

Эта статья об эксперименте. Чтобы узнать о других значениях, см. Дама (значения) .

Эксперимент DAMA/NaI [1] [2] исследовал присутствие частиц темной материи в галактическом гало , используя независимую от модели сигнатуру годовой модуляции. Учитывая орбиту Земли вокруг Солнца и скорость Солнечной системы относительно центра галактики (которую в коротких временных масштабах можно считать постоянной), около 1 июня Земля должна подвергнуться более сильному потоку частиц темной материи. [3] когда ее орбитальная скорость прибавляется к орбитальной скорости Солнечной системы по отношению к галактике , и к меньшей скорости около 2 декабря, когда обе скорости вычитаются. Сигнатура годовой модуляции отличается тем, что эффект, вызываемый частицами темной материи, должен одновременно удовлетворять многим требованиям.

Описание

[ редактировать ]

Экспериментальная установка располагалась глубоко под землей в Национальной лаборатории Гран-Сассо в Италии .

Экспериментальная установка представляла собой девять низкорадиоактивных сцинтилляционных таллием , легированных йодида натрия кристаллов , массой 9,70 кг [NaI(Tl)]. Каждый кристалл был обращен к двум низкофоновым фотоумножителям через световоды диаметром 10 см. Детекторы были установлены внутри герметичного медного ящика, продутого азотом высокой чистоты, чтобы изолировать детекторы от воздуха, содержащего следовые количества радона, радиоактивного газа. Для снижения естественного экологического фона медный короб заключен внутри многокомпонентного многотонного пассивного экрана из медной, свинцовой, полиэтилен/парафиновой, кадмиевой фольги. Короб из плексигласа окружает весь экран и также хранится в атмосфере азота высокой чистоты. бетонный замедлитель нейтронов Установку окружает толщиной 1 м. Эксперимент последовал за предложением Пьерлуиджи Белли (тогда аспиранта, ныне директора по исследованиям Итальянского национального института ядерной физики), которому затем последовала его исследовательская группа.

Результаты

[ редактировать ]

Установка DAMA/NaI наблюдала характер годовой модуляции в течение 7 годовых циклов (1995–2002 гг.). О наличии независимых от модели положительных доказательств в данных DAMA/NaI впервые сообщила коллаборация DAMA осенью 1997 года и опубликовала в начале 1998 года. [4] Окончательная статья с полными результатами была опубликована в 2003 году после окончания эксперимента в июле 2002 года. [1] Различные дополнительные расследования продолжаются и также были опубликованы. [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14]

Независимые от модели доказательства совместимы с широким набором сценариев относительно природы кандидата в темную материю и связанной с ней астрофизической, ядерной физики и физики элементарных частиц . [15] например: нейтралино , [16] [17] [18] неупругая темная материя, [19] самодействующая темная материя , [20] и тяжелые нейтрино 4-го поколения . [21] [22]

Тщательное количественное исследование возможных источников систематических и побочных реакций регулярно проводится и публикуется во время каждого выпуска данных. [23] Никакого систематического эффекта или побочной реакции, способных объяснить наблюдаемую амплитуду модуляции и одновременно удовлетворить всем требованиям сигнатуры, обнаружено не было.

В ходе эксперимента также было получено и опубликовано множество результатов по другим процессам и подходам.

Скептицизм

[ редактировать ]

Отрицательные результаты эксперимента по поиску темной материи XENON, похоже, противоречат результатам DAMA/Nal. [24]

Коллаборация COSINE -100 работает в Корее над подтверждением или опровержением сигнала DAMA. Они используют экспериментальную установку, аналогичную DAMA (кристаллы NaI(Tl)). Они опубликовали свои результаты в декабре 2018 года в журнале Nature; их вывод заключался в том, что их «результат исключает взаимодействие вимп -нуклон как причину годовой модуляции, наблюдаемой коллаборацией DAMA». [25]

Было указано, что возможное объяснение наблюдаемой модуляции связано с процедурой анализа данных. Ежегодное вычитание постоянной составляющей может привести к появлению пилообразного остатка при наличии более медленной временной зависимости. [26] Новая поддержка этой гипотезы пришла в августе 2022 года, когда COSINE-100 применил метод анализа, аналогичный тому, который используется DAMA/LIBRA, и обнаружил аналогичную годовую модуляцию, предполагающую, что сигнал может быть просто статистическим артефактом. [27] [28]

В мае 2021 года ANAIS . будет проведен эксперимент по прямому обнаружению темной материи [29] после сбора данных в течение 3 лет в подземной лаборатории Канфранк в Испании не обнаружил доказательств ежегодной модуляции в 112,5 кг кристаллов NaI(Tl) и, следовательно, несовместим с DAMA/NaI и DAMA/LIBRA. [30] а в ноябре новые результаты эксперимента COSINE-100 после 1,7 лет сбора данных также не смогли воспроизвести сигнал DAMA. [31] [32]

Следовать за

[ редактировать ]

DAMA/NaI был заменен экспериментом нового поколения DAMA/LIBRA . Эти эксперименты проводят итальянские и китайские исследователи.

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б Бернабей, Р.; и др. (2003). «Поиск темной материи». Новый журнал Cimento . 26 (1): 1–73. arXiv : astro-ph/0307403 . Бибкод : 2003NCimR..26a...1B . дои : 10.1007/BF03548916 .
  2. ^ Бернабей, Р.; и др. (1999). «Характеристики установки NaI (Tl) весом около 100 кг для эксперимента DAMA в Гран-Сассо». Иль Нуово Чименто А. 112 (6): 545–575. Бибкод : 1999NCimA.112..545B . дои : 10.1007/BF03035868 . S2CID   119819887 .
  3. ^ Сэвидж, К.; и др. (2009). «Совместимость обнаружения темной материи DAMA/LIBRA с другими поисками». Журнал космологии и физики астрочастиц . 2009 (4): 010. arXiv : 0808.3607 . Бибкод : 2009JCAP...04..010S . дои : 10.1088/1475-7516/2009/04/010 . S2CID   119211397 .
  4. ^ Бернабей, Р.; и др. (1998). «Поиск вимпов по сигнатуре годовой модуляции». Буквы по физике Б. 424 (1–2): 195–201. Бибкод : 1998PhLB..424..195B . дои : 10.1016/S0370-2693(98)00172-5 .
  5. ^ Бернабей, Р.; и др. (2001). «Исследование данных годовой модуляции DAMA в рамках смешанной связи». Буквы по физике Б. 509 (3–4): 197–203. Бибкод : 2001PhLB..509..197B . дои : 10.1016/S0370-2693(01)00493-2 .
  6. ^ Бернабей, Р.; и др. (2002). «Исследование данных годовой модуляции DAMA в рамках неупругой темной материи». Европейский физический журнал C . 23 (1): 61–64. Бибкод : 2002EPJC...23...61B . дои : 10.1007/s100520100854 . S2CID   121818290 .
  7. ^ Белли, П.; и др. (2002). «Влияние моделирования галактического гало на результат годовой модуляции DAMA-NaI: расширенный анализ данных для слабо взаимодействующих массивных частиц с чисто независимой от спина связью». Физический обзор D . 66 (4): 043503. arXiv : hep-ph/0203242 . Бибкод : 2002PhRvD..66d3503B . дои : 10.1103/PhysRevD.66.043503 . S2CID   117940903 .
  8. ^ Бернабей, Р.; и др. (2004). «Частицы темной материи в галактическом гало: результаты и последствия DAMA/NaI». Международный журнал современной физики Д. 13 (10): 2127–2159. arXiv : astro-ph/0501412 . Бибкод : 2004IJMPD..13.2127B . дои : 10.1142/S0218271804006619 . S2CID   14877183 .
  9. ^ Бернабей, Р.; и др. (2006). «Исследование псевдоскалярной и скалярной темной материи». Международный журнал современной физики А. 21 (7): 1445–1469. arXiv : astro-ph/0511262 . Бибкод : 2006IJMPA..21.1445B . дои : 10.1142/S0217751X06030874 . S2CID   2644347 .
  10. ^ Бернабей, Р.; и др. (2006). «Исследование субструктур гало с годовой сигнатурой модуляции». Европейский физический журнал C . 47 (1): 263–271. arXiv : astro-ph/0604303 . Бибкод : 2006EPJC...47..263B . дои : 10.1140/epjc/s2006-02559-9 . S2CID   15598618 .
  11. ^ Бернабей, Р.; и др. (2007). «Об электромагнитных вкладах в квестах WIMP». Международный журнал современной физики А. 22 (19): 3155–3168. arXiv : 0706.1421 . Бибкод : 2007IJMPA..22.3155B . дои : 10.1142/S0217751X07037093 . S2CID   2157347 .
  12. ^ Бернабей, Р.; и др. (2008). «Исследование темной материи, взаимодействующей с электронами». Физический обзор D . 77 (2): 3155–3168. arXiv : 0706.1421 . Бибкод : 2008PhRvD..77b3506B . дои : 10.1103/PhysRevD.77.023506 . S2CID   17766827 .
  13. ^ Бернабей, Р.; и др. (2008). «Возможные последствия эффекта каналирования в кристаллах NaI (Tl)». Европейский физический журнал C . 53 (2): 205–213. arXiv : 0710.0288 . Бибкод : 2008EPJC...53..205B . дои : 10.1140/epjc/s10052-007-0479-0 . S2CID   16162566 .
  14. ^ Бернабей, Р.; и др. (2008). «Исследование светлой темной материи». Буквы по современной физике А. 23 (26): 2125–2140. arXiv : 0802.4336 . Бибкод : 2008МПЛА...23.2125Б . дои : 10.1142/S0217732308027473 . S2CID   7994047 .
  15. ^ Фут, Р. (2004). «Согласование положительного сигнала годовой модуляции DAMA с отрицательными результатами эксперимента CDMS II». Буквы по современной физике А. 19 (24): 1841–1846. arXiv : astro-ph/0405362 . Бибкод : 2004MPLA...19.1841F . дои : 10.1142/S0217732304015051 . S2CID   18243354 .
  16. ^ Боттино, А.; и др. (2003). «Светлые реликтовые нейтралино». Физический обзор D . 67 (6): 063519. arXiv : hep-ph/0212379 . Бибкод : 2003PhRvD..67f3519B . дои : 10.1103/PhysRevD.67.063519 . S2CID   118933325 .
  17. ^ Боттино, А.; и др. (2003). «Нижняя граница массы нейтралино на основе новых данных о CMB и последствиях для реликтовых нейтралино». Физический обзор D . 68 (4): 043506. arXiv : hep-ph/0304080 . Бибкод : 2003PhRvD..68d3506B . дои : 10.1103/PhysRevD.68.043506 . S2CID   119105240 .
  18. ^ Боттино, А.; и др. (2004). «Легкие нейтралино и прямые поиски WIMP». Физический обзор D . 69 (3): 037302. arXiv : hep-ph/0307303 . Бибкод : 2004PhRvD..69c7302B . дои : 10.1103/PhysRevD.69.037302 . S2CID   119515047 .
  19. ^ Смит, DT; Вайнер, Н. (2005). «Состояние неупругой темной материи». Физический обзор D . 72 (6): 063509. arXiv : hep-ph/0402065 . Бибкод : 2005PhRvD..72f3509T . дои : 10.1103/PhysRevD.72.063509 . S2CID   115846489 .
  20. ^ Митра, С. (2005). «Обнаружила ли Дама самодействующую темную материю?». Физический обзор D . 71 (12): 121302. arXiv : astro-ph/0409121 . Бибкод : 2005ФРвД..71л1302М . дои : 10.1103/PhysRevD.71.121302 . S2CID   31554326 .
  21. ^ Белоцкий, К.М.; Дамур, Т.; Хлопов, М.Ю. (2002). «Последствия популяции массивных нейтрино 4-го поколения в Солнечной системе для подземных поисков монохроматических сигналов аннигиляции нейтрино». Буквы по физике Б. 529 (1–2): 10–18. arXiv : astro-ph/0201314 . Бибкод : 2002PhLB..529...10B . дои : 10.1016/S0370-2693(02)01234-0 . S2CID   119506404 .
  22. ^ Белоцкий, К.; Фаргион, Д.; Хлопов, М.; Коноплич, Р.В. (2008). «Могут ли тяжелые нейтрино решить загадки подземных и космических лучей?». Физика атомных ядер . 71 (1): 147–161. arXiv : hep-ph/0411093 . Бибкод : 2008PAN....71..147B . дои : 10.1007/s11450-008-1016-9 . S2CID   14895847 .
  23. ^ Бернабей, Р.; и др. (2000). «Об исследовании возможной систематики поиска годовых модуляций вимпов». Европейский физический журнал C . 18 (2): 283–292. Бибкод : 2000EPJC...18..283B . дои : 10.1007/s100520000540 . S2CID   121391203 .
  24. ^ Мэтсон, Джон (6 мая 2011 г.). «Войны вимпов: астрономы и физики по-прежнему скептически относятся к давним заявлениям о темной материи» . Научный американец . Проверено 12 апреля 2011 г.
  25. ^ КОСИНЕ-100 Сотрудничество; Адхикари, Говинда; Адхикари, Пушпарадж; Барбоса Де Соуза, Эстелла; Карлин, Нельсон; Чхве, Сонхо; Джамал, Митра; Эзерибе, Энтони К.; Ха, Чан Хён; Хан, Инсик ; Хаббард, Антония Дж. Ф.; Чон, Ынджу; Джо, Джей Хён; Джу, Ханвул; Кан, Вун Гу; Канг, Вусик; Кауэр, Мэтью; Ким, Бонхи; Ким, Хонджу; Ким, Хёнгю; Ким, Кёнвон; Ким, Нам Ён; Ким, Сунь Ки; Ким, Ёндук; Ким, Ён-Хамб; Ко, Ён Джу; Кудрявцев Виталий Юрьевич; Ли, Хён Су; Ли, Джейсон; и др. (2018). «Эксперимент по поиску взаимодействий темной материи с использованием детекторов йодида натрия». Природа . 564 (7734): 83–86. arXiv : 1906.01791 . Бибкод : 2018Natur.564...83C . дои : 10.1038/s41586-018-0739-1 . ПМИД   30518890 . S2CID   54459495 . {{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  26. ^ Д. Бутаццо; и др. (2020). «Годовые модуляции от вековых вариаций: расслабление DAMA?». Журнал физики высоких энергий . 2020 (4): 137. arXiv : 2002.00459 . Бибкод : 2020JHEP...04..137B . дои : 10.1007/JHEP04(2020)137 . S2CID   211010848 .
  27. ^ Адхикари, Г.; Карлин, Н.; Чой, Джей-Джей; Чой, С.; Эзерибе, AC; Франка, Лебедь; Ха, К.; Хан, И.С.; Холлик, С.Дж.; Чон, Э.Дж.; Джо, Дж. Х.; Джу, HW; Канг, WG; Кауэр, М.; Ким, Б.Х. (2023). «Вызванная годовая модуляция данных COSINE-100 методом анализа DAMA/LIBRA» . Научные отчеты . 13 (1): 4676. arXiv : 2208.05158 . дои : 10.1038/s41598-023-31688-4 . ПМЦ   10033922 . ПМИД   36949218 .
  28. ^ Кастельвекки, Давиде (16 августа 2022 г.). «Печально известный сигнал темной материи может быть результатом ошибки анализа» . Природа . дои : 10.1038/d41586-022-02222-9 . ПМИД   35974221 . S2CID   251624302 .
  29. ^ «Эксперимент ANAIS | Университет Сарагосы» .
  30. ^ Амаре, Дж.; и др. (2021). «Годовая модуляция является результатом трехлетнего воздействия ANAIS-112». Физический обзор D . 103 (10): 102005. arXiv : 2103.01175 . Бибкод : 2021ФРвД.103j2005А . doi : 10.1103/PhysRevD.103.102005 . S2CID   232092298 .
  31. ^ Адхикари, Говинда; де Соуза, Эстелла Б.; Карлин, Нельсон; Чхве, Джэ Джин; Чхве, Сонхо; Джамал, Митра; Эзерибе, Энтони К.; Франса, Луис Э.; Ха, Чан Хён; Хан, Ин Сик; Чон, Ынджу (12 ноября 2021 г.). «Сильные ограничения COSINE-100 на результаты исследования темной материи DAMA с использованием той же мишени из йодида натрия» . Достижения науки . 7 (46): eabk2699. arXiv : 2104.03537 . дои : 10.1126/sciadv.abk2699 . ISSN   2375-2548 . ПМЦ   8580298 . ПМИД   34757778 .
  32. ^ «Не виден ли конец знаменитому заявлению о темной материи?» . www.science.org . Проверено 29 декабря 2021 г.
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=DAMA/NaI&oldid=1222891396"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 39d863cee46687a187dc011feaf5fe04__1715172120
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/39/04/39d863cee46687a187dc011feaf5fe04.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
DAMA/NaI - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)