暗物质：最新关于搜索渗透到银河系的无形物质

在暗物质上闪耀新灯：Kathryn Zurek谈论正在进行的寻找渗透到银河系的隐形物质。

我们宇宙中大约80％的事情是看不见的。被称为暗物质，这种神秘的物质是众所周知的，因为它对普通物质的引力拖船，因此在整个宇宙中存在。然而，尽管它流行，但暗物质继续避开直接检测。CALTECH的新教授Kathryn Zurek有一些关于如何改变的想法。

“我培养了暗物质的理论，然后是如何通过实验检测到它的想法，”她说。“这是一种风险的研究，我们不知道我们是否真的检测到暗物质。我们需要运气，努力，好的想法。“

Zurek于2001年获得了Minnesota的伯特利大学的物理学学士学位和她的博士学位。 2006年华盛顿大学的物理学。她于2009年至2014年担任密歇根大学的物理学教授，然后作为UC Berkeley的科学家，随后于2014年到2019年劳伦斯伯克利国家实验室。她于2019年加入了CALTECH的教师。

CALTECH的新教授Kathryn Zurek。

我们与Zurek谈论了暗物质的性质，并寻求其真实身份。

我们现在对暗物质了解了什么？

暗物质渗透到银河系和宇宙。我们正在通过银河系，在我们移动时，它会在我们说话时通过这间房间造成一个黑暗的风。我们通过其对正常物质的引力效应来了解暗物质，但它不会放弃任何光明，所以我们看不到它，我们不知道它是由什么制成的。

现在最受欢迎的理论是什么来解释暗物质的本质？

WIMPS [弱相互作用的大规模粒子]是主要候选者。WIMPS如此命名，因为它们与其他粒子略微相互作用。现在，像SuperCDMS [超级低温暗物质搜索]和Xenon1t [Xenon 1 Ton]的实验仍然通过与原子核的相互作用来搜索WIMPS，但到目前为止还没有出现任何证据。如果没有大型氙探测器不再检测到WIMPS，我们将需要更大的多吨尺度实验 - 这变得非常昂贵。我们应该追求这些甚至更大的实验吗？我认为很多人答案是没有的。

你如何提出寻找暗物质？

暗物质可能是我所谓的黑暗或隐藏部门的一部分。这个想法是我们宇宙的另一个领域，除了可见的一个，暗物质有自己的动态。例如，通过已知的弱相互作用的力，旨在通过已知力与粒子物理的标准模型进行交互。我们要求WIMPS参与解决标准模型的一些问题，就像为什么HIGGS BOSON具有它的质量。相比之下的这些隐藏扇区粒子将通过具有自己的动态的新力互动。这是许多级别的范式转移，包括我们寻找暗物质的方式。我们并不要求暗物质解决可见宇宙的任何问题。它拥有自己的生活。

我已经提出了许多想法如何使用台式实验搜索暗物质。已经为SuperCDMS和其他暗物质检测实验开发了许多基础设施，我们可以使用这些实验已经为新的小型实验进行了巨大的进展来寻找黑暗部门。

您正在努力学习暗物质吗？

我们还希望使用Pulsar-Timing阵列，这涉及Cosmos中的闪烁对象的集合，称为Pulsars。这些将有助于我们研究暗品码，或者基本上是如何吝啬的暗物质。当暗物晕或丛，在美国附近或脉冲星附近时，它可以在脉冲到达时出现转移。如果你以这种方式检测到暗物质的子结构，那么暗物质的丛集揭示了它的基本性质。这就像当你仰望我们的宇宙，并且有各种各样的结构：行星，星星，磁盘和细丝。黑暗部门通过重力和黑暗扇区动态的相互作用同样形成结构，并且我们想研究这些结构在类似的尺度上。

这种脉冲运动正时工作是一种很好的恭维，直接探测与实验室实验的暗物质。

这种研究是否被认为是高风险，高奖励，就像利奥？[Ligo通过使重力波动的首次直接检测到2015年的空间和时间在空间和时间的涟漪中进行了历史，这是几十年的专用工作的努力。]

是的，这类似于利润，因为我们需要在我们身边有运气和自然。用利戈，他们不知道黑洞和中子星的合并率将足够高，以相对迅速地检测引力波。大自然是善良的利奥队。在某些方面，暗物质研究是一种甚至是风险的主张，因为我们对速度有更大的不确定性，但这是探索的重要问题。当利波发现引力波浪时，它成为了天文学的新分支。如果我们发现暗物质，那将成为物理学的新分支。

你有什么爱好吗？

我玩古典钢琴;曾经包括许多Brahms，巴赫和贝多芬，其中一些20世纪的作曲家和即兴的混合在一起。但是这几天，这是很多莫扎特有一点的改进 - 我有一个喜欢跳舞的年轻女儿音乐和莫扎特提供了一个很好的简单旋律和节拍。我也享受山脉，曾经是长期的徒步旅行，倒退的滑雪和一些攀登，但这些天，我的女儿和我走慢，谈论植物和树木，他们的花朵和树木。