Badanie ciemnej materii

W artykule pt. „Polarized target as a tool for probing the non-standard properties of dark matter” opublikowanym w czasopiśmie Physics of the Dark Universe Volume 41, August 2023, 101242, Arkadiusz Błaut i Wiesław Sobków badają własności ciemnej materii.

W pracy badamy możliwość wykorzystania spolaryzowanej tarczy jądrowej do testów niestandardowych własności fermionowej ciemnej materii. Zakładamy, że w procesie rozpraszania ciemnej materii biorą udział oddziaływania wektorowe, aksjalne, skalarne i tensorowe. Analizujemy rozkłady energetyczne i kątowe jąder odrzutu dla czterech konfiguracji eksperymentalnych określonych przez założenia dotyczące pomiaru polaryzacji ciemnej materii i spinu jądra. W pierwszym przypadku przyjmujemy, że ciemna materia jest niespolaryzowana, a spin jądra rozproszonego nie jest mierzony. Druga opcja zakłada pomiar jego spinu. Trzeci wariant dopuszcza hipotetyczną polaryzację ciemnej materii; w tym przypadku pomiar jest nieczuły na polaryzację jądra. W czwartym eksperymencie przyjmujemy obecność spolaryzowanej ciemnej materii i możliwość pomiaru spinu jądra. Każdy z wymienionych scenariuszy pomiarowych oferuje nowe sposoby testowania natury ciemnej materii i jej oddziaływań z widzialnymi cząstkami materii. W szczególności pomiary rozkładów kątowych mogą być wykorzystane do wykrycia naruszenia symetrii względem odwrócenia czasu.