Developing new tools to search for dark matter
开发新工具来寻找暗物质
基本信息
- 批准号:20K14460
- 负责人:
- 金额:$ 2.66万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
- 财政年份:2020
- 资助国家:日本
- 起止时间:2020-04-01 至 2022-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Research was undertaken on the possibility of detecting relativistic bosonic waves that originate from sources which are initially non-relativistic. It was found that terrestrial experiments can in principle be sensitive to such relativistic waves even when the astrophysical sources are located quite far away from Earth. However, depending on the model of bosons considered, detection on Earth may be complicated due to screening of such bosonic waves close to Earth's surface. In this case, significantly more sensitive approaches would involve the use of space-based detectors. The use of networks of detectors containing spatially-separated nodes would allow for unambiguous confirmation of extra-terrestrial signals from passing relativistic bosonic waves and the location of the sources.Further research was undertaken to appraise the feasibility of networks of quantum sensors (including ground- and space-based networks) in searches for new physics. It was concluded that such networks offer significant opportunities in searches for dark matter and the broader dark sector. For example, the use of a network of atomic clocks can boost the sensitivity to dark matter compared with a single atomic-clock node, as well as provide valuable information about the spatio-temporal correlation function. Space-based atomic clocks, e.g. on-board the International Space Station or GPS satellites, can provide an enormous advantage over analogous experiments on Earth in models of dark scalar fields that exhibit screening near Earth's surface.
研究的研究是关于检测起源于最初非相关主义的来源的相对论骨波的可能性。 已经发现,即使天体物理学来源远离地球,陆地实验原则上也可以对这种相对论波敏感。 但是,根据所考虑的玻色子模型,由于筛选了接近地球表面的此类骨波,因此在地球上的检测可能会变得复杂。 在这种情况下,明显更敏感的方法将涉及使用空间探测器。 使用包含空间分离节点的探测器网络将允许通过传递相对论性的波斯波波和来源的位置进行明确确认外物质信号。在搜索新物理学中,进行了量子研究以评估量子传感器(包括基于接地和太空网络)网络的伪性。 得出的结论是,此类网络在搜索暗物质和更广泛的黑暗部门方面提供了很大的机会。 例如,与单个原子 - 锁定节点相比,使用原子钟网络可以提高对暗物质的敏感性,并提供有关时空相关函数的有价值的信息。 基于空间的原子钟,例如在国际空间站或GPS卫星上,在地球模型中,在地球表面附近展示筛选的黑暗标量模型中,可以提供巨大的优势。
项目成果
期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Probing relativistic axions from transient astrophysical sources
- DOI:10.1016/j.physletb.2021.136858
- 发表时间:2021-06
- 期刊:
- 影响因子:4.4
- 作者:J. Eby;S. Shirai;Y. Stadnik;V. Takhistov
- 通讯作者:J. Eby;S. Shirai;Y. Stadnik;V. Takhistov
Novel approaches to dark matter detection with atomic, molecular and optical experiments
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- DOI:
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Koiwai T.;Wimmer K.;Doornenbal P.;Obertelli A.;Barbieri C.;Duguet T.;Holt J.D.;Miyagi T.;Navratil P.;Ogata K.;Shimizu N.;Soma V.;Utsuno Y.;et al.;Yevgeny Stadnik
- 通讯作者:Yevgeny Stadnik
Directly probing ultra-low-mass scalar-field dark matter with gravitational-wave detectors
用引力波探测器直接探测超低质量标量场暗物质
- DOI:
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Naotaka Kubo;Keita Nii;Oscar Macias;Kota Ogasawara;Pankaj Attri;Tilman Hartwig;Yevgeny Stadnik
- 通讯作者:Yevgeny Stadnik
New bounds on macroscopic scalar-field topological defects from nontransient signatures due to environmental dependence and spatial variations of the fundamental constants
- DOI:10.1103/physrevd.102.115016
- 发表时间:2020-05
- 期刊:
- 影响因子:5
- 作者:Y. Stadnik
- 通讯作者:Y. Stadnik
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