الكون متماسك بهيكل غير مرئي من المادة المظلمة. ربما يكون جزء منها الفوتونات المظلمة، نسخ شبحية للضوء تمر عبر المادة. حولت تجربة دانديليون مرآة كروية إلى أذن فائقة الحساسية: تجمع الفوتونات المظلمة وتحولها إلى لغة الموجات الراديوية. 221 كاشفًا مبردًا إلى درجات قريبة من الصفر المطلق استمعت إلى هذا الهمس لمدة 1480 دقيقة.
المشكلة أن الهمس يطغى عليه الضجيج — الضوضاء الحرارية من الغرفة والإلكترونيات. استخدم الفيزيائيون التحليل الطيفي كإلغاء للضوضاء: سجلوا الخلفية من كواشف لا تنظر إلى الهدف، وطرحوها من البيانات الرئيسية.
بقي الصمت مطلقًا. لكنه ليس عديم الفائدة: فقد وضعت التجربة لأول مرة باستخدام كواشف كمومية القياس الضوئي الحد الأكثر صرامة على قدرة الفوتونات المظلمة على التحول إلى ضوء عادي في نطاق الكتلة 0.6–1.4 ميغا إلكترون فولت (meV).
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2602.18218
This paper presents the first results from the Dandelion experiment, a directional detection, which searches for 1 meV dark photon dark matter. We use a spherical mirror to convert dark photons into standard millimeter-wavelength photons that can then be detected with an array of 221 Kinetic Inductance Detectors (KIDs) cooled down to 150 mK within the KISS-NIKA camera ( (KIDs Interferometric Spectral Surveyor) and operating between 150 and 350 GHz. We used 1480 minutes of data to search for the signal of dark photons in the KID detectors, which is expected to be modulated due to the Earth's rotation. Our main challenge was to deal with a large background from room temperature and stray-light fluctuations. We used a de-correlation analysis to remove these background fluctuations. Templates of the background fluctuations were constructed from a Principal Component Analysis decomposition of detector measurements outside the expected Field of View trajectory of dark photons. We found that the dark photon signal was consistent with zero, giving a new upper limit on the dark photon's kinetic mixing, $$\chi$$, with masses between 0.6 meV and 1.4 meV. These are the first constraints on dark photons as a dark matter candidate using an array of KIDs at millimeter wavelength.
الفوتون المظلم بكتلة 1 ميغا إلكترون فولت أخف بنصف مليون مرة من الإلكترون — أخف جسيم له كتلة غير صفرية.