رقم قياسي جديد في البحث عن المادة المظلمة سريع
في مختبر DESY، أُطلق تجربة ALPS II للبحث عن الأكسيونات — وهي جسيمات افتراضية شبحية قد تتكون منها المادة المظلمة. تعمل هذه الكتلة غير المرئية كهيكل يمنع المجرات من التشتت بفعل الدوران. اكتشاف الأكسيون سيعني اختراقًا لما وراء جدول الجسيمات الأولية الحالي. يعمل الجهاز بمبدأ 'تسليط الضوء عبر الجدار': حيث يوجه ليزر فائق القوة نحو حاجز معتم على أمل أن يتحول جزء من الضوء للحظات إلى أشباح ويتسرب عبر الحاجز ليضيء من الجانب الآخر. خلال أربعة أشهر من العمل، عبر الجدار عدد من الفوتونات يفوق عدد النجوم في الكون المرئي، لكن لم يتحول أي منها إلى أكسيون. ومع ذلك، لا يُعتبر هذا فشلًا — فقد عمل الجهاز بشكل مثالي وسمح بزيادة دقة القيود المفروضة على قوة تفاعل الأكسيون مع الضوء بمقدار 20 مرة. الآن يتم تحديث النظام: تحسين المرايا والليزر لزيادة الحساسية بمقدار مئة مرة أخرى.
الملخص الأصلي
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2512.14110
The light-shining-through-a-wall experiment ALPS II at DESY in Hamburg searched for axions and similar lightweight particles in its first science campaign from February to May 2024. No evidence for the existence of such particles was found. For pseudoscalar bosons like the axion, with masses below about 0.1 meV, we achieved a limit for the di-photon coupling strength of 1.5e-9 1/GeV at a 95% confidence level. This is more than a factor of 20 improvement compared to all previous similar experiments. We also provide limits on photon interactions for scalar, vector and tensor bosons. An achievement of this first science campaign is the demonstration of stable operation and robust calibration of the complex experiment. Currently, the optical system of ALPS II is being upgraded aiming for another two orders of magnitude sensitivity increase.
اسم 'أكسيون' ابتكره فرانك ويلتشيك، مستلهمًا من إعلان لمسحوق غسيل — حيث كان من المفترض أن 'ينظف' هذا الجسيم الفيزياء من التناقضات.
في الخيال العلمي، تمر الأشباح عبر الجدران — أما الأكسيونات فتفعل ذلك على المستوى دون الذري.