samedi 3 février 2018

LE MONDE SELON LA PHYSIQUE/PHYSICS WORLD COM /JANUARY 2018 .2 /TRANSLATION IN FRENCH


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Le faisceau du tracteur sonique saisit de gros objets
25 janvier 2018

Sonic tractor beam grabs hold of large objects

Le premier faisceau de traceur sonique capable de faire léviter des objets de plus de la moitié de la longueur d'onde de l'ultrason utilisé a été créé par des chercheurs de l'Université de Bristol, au Royaume-Uni. La nouvelle technique consiste à créer un "vortex virtuel" d'ultrasons qui peut être ajusté, tout en maintenant la force de piégeage. Ceci réduit les forces de déstabilisation qui perturbent les objets plus grands, permettant de maintenir de telles particules. Les chercheurs disent que la nouvelle technique permet également de déplacer des objets plus petits en utilisant une gamme beaucoup plus large de fréquences ultrasonores, ouvrant des applications médicales telles que le déplacement des calculs rénaux.

En 2015, Asier Marzo et Bruce Drinkwater de Bristol ont développé un faisceau de traceurs soniques utilisant des ultrasons pour faire léviter, faire tourner et déplacer des objets dans plusieurs directions. Cet appareil utilisait une grille de 64 haut-parleurs miniatures standard, commandés par un réseau programmable de transducteurs, pour créer des hologrammes acoustiques capables de piéger et de manipuler des objets dans les airs. Les chercheurs ont créé trois formes acoustiques différentes - une pince à épiler, un vortex qui emprisonne les objets à la base et une cage. En utilisant ceux-ci, ils ont été capables de léviter et de contrôler les particules de polystyrène allant de 0,6 à 3,1 mm de diamètre.

La plupart des faisceaux de tracteurs soniques ont une limitation fondamentale: ils ne peuvent léviter que des particules inférieures à la moitié de la longueur d'onde de l'ultrason utilisé. En effet, les particules se trouvent dans les zones de faible intensité - ou de faible amplitude - dans le champ acoustique, qui ont une longueur d'une demi-longueur d'onde. Les plus grosses particules occupent des zones de haute et de basse intensité et deviennent instables.


Les vortex fonctionnent différemment. Les particules tournent dans le noyau du vortex - un puits de potentiel puissant - entouré par le flux circulaire. Mais ce piège central est étroit et les grosses particules sont captées par le flux tournant. Ils entourent alors l objet «  sauvagement » avec une  vitesse croissante jusqu'à ce qu'ils soient éjectés. Dans cette dernière étude, Marzo, Drinkwater et Mihai Caleap ont confirmé cela en montrant qu'un vortex créé par un réseau de 52 haut-parleurs fonctionnant à 40 kHz avec une longueur d'onde de presque 9 mm ne peut contenir de particules supérieures à 1,6 mm.

La réduction de la vitesse de rotation du vortex réduirait ces instabilités, permettant de maintenir des particules plus grosses, mais ce ne peut pas être contrôlé indépendamment de la force de piégeage. Les deux sont proportionnels à la puissance du faisceau. "Vous pouvez réduire la puissance, mais à un moment donné la particule va tomber", explique Marzo.

Sans se décourager, l'équipe a augmenté le nombre de haut-parleurs jusqu’à 192 - fonctionnant encore à 40 kHz avec une longueur d'onde de presque 9 mm - pour créer un vortex virtuel qui alterne rapidement entre deux vortex de vitesse égale mais tournant dans des directions opposées. En ajustant les propriétés de ces vortex de commutation, ils ont pu ajuster la vitesse du vortex virtuel indépendamment de la force de piégeage. Cela a empêché la particule en lévitation de tourner en orbite, la rendant beaucoup plus stable.

"Au lieu d'émettre un vortex en continu nous pulsons, nous émettons un tourbillon 1 ms dans le sens anti-horaire et 1 ms plus tard nous émettons le même tourbillon mais en sens horaire", a déclaré Marzo à Physics World. "Fondamentalement, nous zigzaguons les directions des vortex et nous le faisons vraiment, très vite pour que la particule n'ait pas le temps de réagir à l'un ou l'autre des tourbillons individuels, elle réagit aux moyennes."

En utilisant cette technique, ils ont piégé avec succès des particules de 10 mm et 16 mm de diamètre - environ 1,2 et 1,9 longueurs d'onde, respectivement. Ils ont également incliné le faisceau du tracteur au-delà de 90 ° avec la particule de 10 mm, démontrant ainsi que l'objet est piégé par les ultrasons, et pas seulement en lévitation contre la gravité.

Marzo dit que même si la suppression de la limite de demi-longueur d'onde a ouvert la possibilité de contrôler les objets volumineux avec des ultrasons, en particulier dans les situations où vous n'avez pas à travailler contre la gravité, comme sur la Station spatiale internationale. «Tout le monde aime toujours aller plus loin et dire que nous pouvons faire léviter des humains, mais je vois au contraire les vraies applications comme devenant plus petites, comme manipuler des choses qui sont à l'intérieur de votre corps», dit-il.

Il explique que les applications possibles comprennent le piégeage et le déplacement des calculs rénaux en coordination  avec des machines d'imagerie médicale. Auparavant, cela n'était pas possible en raison des très petites longueurs d'onde qu'ils utilisent pour capturer des images haute résolution. "Maintenant, parce que nous pouvons piéger des particules de plus de la moitié d'une longueur d'onde, vous pouvez utiliser la même machine qui est utilisée pour l'imagerie pour piéger les particules", explique Marzo.

La nouvelle technologie de piégeage est décrite dans Physical Review Letters.

A propos de l'auteur
Michael Allen est un écrivain scientifique basé au Royaume-Uni

MON COMMENTAIRE   :Astucieux mais  les ondes sonores sont une forme d’énergie déjà utilisée pour casser des petits calculs rénaux ;alors pourquoi ne pas les utiliser  comme pinces  , sous formes de vortex ultrasoniques   Ne dit-on pas que les tourbillons (=vortex)  dans les eaux tumultueuses  vous entraînent vers le fond !!!???

 


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Les drones spatiaux donneront une nouvelle vie aux satellites
24 janvier 2018
L'impression de l'artiste d'un espace drone

Space drones will give satellites a new lease of life

Les satellites occupant un espace précieux en orbite géostationnaire bénéficieront d'une nouvelle vie, grâce à une annonce récente de la société aérospatiale britannique Effective Space. En 2020, l'entreprise lancera une flotte de drones spatiaux pour un client non précisé, qui prendra en charge les manœuvres d'un satellite venu à court de carburant. La technologie qu'ils ont développée pourrait s'avérer être une avancée cruciale dans les opérations satellites dans un proche avenir, et va probablement enflammer un marché extrêmement concurrentiel.

Située à quelque 36 000 km au-dessus de l'équateur terrestre, la ceinture de Clarke (du nom de l'écrivain de science-fiction Arthur C Clarke) abrite un anneau d'environ 600 de nos satellites les plus importants. Ces satellites sont en orbite géostationnaire, ce qui signifie qu'ils ne se déplacent jamais par rapport à un seul point sur la surface de la Terre, ce qui leur permet d'effectuer des opérations allant de la prévision météorologique à la télédiffusion. Cependant, l'espace dans la ceinture de Clarke s'épuisera tôt ou tard . Daniel Campbell, directeur général d'Effective Space, souligne que de nombreux satellites sont conçus pour fonctionner pendant 15 ans de service. Après cela, les vaisseaux spatiaux ne sont plus en mesure de contrôler leurs positions. Une fois que la capacité de manipuler l'orientation et la position d'un satellite a été perdue, le satellite devient effectivement une ordure spatiale qui gaspille une précieuse position de la ceinture de Clarke.
Cependant, beaucoup de ces satellites ont encore  un matériel de communication qui fonctionne parfaitement bien, et ils pourraient encore être utilisés si seulement ils pouvaient être repositionnés. Les drones d'Effective Space offrent l'une des premières solutions à ce problème. Campbell affirme que le mécanisme d'ancrage non intrusif de l'entreprise permet aux drones de se fixer sur des satellites qui ne sont pas conçus pour l'amarrage. L'engin relativement petit de 400 kg s'attacherait aux anneaux d'interface des satellites qui, à l'origine, les attachaient à l'engin spatial qui les transportait en orbite. Une fois en place, les drones spatiaux utiliseraient leurs systèmes de propulsion ionique pour prendre en charge les manœuvres du satellite, soit jusqu'à ce que son matériel soit défectueux, soit jusqu'à ce que l'entreprise qui l'exploite décide que sa mission est terminée.

À la fin de la vie d'un satellite, les drones l'orienteraient alors dans une «orbite de cimetière», dans laquelle il brûlerait en toute sécurité dans l'atmosphère de la Terre, libérant ainsi l'espace précieux de la ceinture de Clarke. Mais les drones spatiaux ne subiraient pas le même sort - ils se détacheraient du satellite condamné et passeraient à leur prochaine mission. «Nous pouvons avoir plusieurs sessions d'accueil et de désamarrage», explique Campbell. «Nous pouvons passer d'un client à l'autre, prolonger la vie de quelques années et ensuite sauter à une autre mission.» Puis, après plusieurs missions au cours de leurs 15 années de vie, les drones spatiaux se retireraient avant de ne  devenir eux-mêmes plus  manœuvrables .

Le marché des drones qui prolongent la vie est déjà concurrentiel, la société américaine Orbital ATK ayant récemment annoncé sa propre entente pour utiliser une technologie similaire avec deux autres satellites géostationnaires. Cependant, Campbell espère que la taille réduite des drones d'Effective Space leur donnera un avantage concurrentiel moins coûteux.

A propos de l'auteur Sam Jarman

MON COMMENTAIRE / Il fallait si attendre !  Voir utiliser  des satellites  drones  comme  les dépanneurs remorqueurs  des autoroutes de l’Espace !


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L'observation d'ondes gravitationnelles aide à déterminer la limite de masse des étoiles à neutrons
23 janvier 2018
Illustration des ondes gravitationnelles d'une fusion neutron-étoile

Gravitational-wave observation helps pinpoint neutron-star mass limit

Fusion massive: illustration des ondes gravitationnelles d'une fusion neutron-étoile
Les données de l'observation récente des ondes gravitationnelles issues de la fusion d' étoiles à neutrons binaire ont permis de fixer une limite supérieure nouvelle et très précise à la masse des étoiles à neutrons. Luciano Rezzolla et ses collègues de l'Université Goethe de Francfort, en Allemagne, ont calculé qu'une étoile à neutrons peut atteindre la taille de 2,16 masses solaires sans s'effondrer sous sa propre gravité pour former un trou noir.

Les étoiles à neutrons se forment lorsqu'une étoile plus grande que le Soleil explose dans une supernova, laissant derrière elle un reste extrêmement dense et compact. Si le reste est plus massif que deux soleils environ, il s'effondrera dans un trou noir. Les plus petits restes évitent l'effondrement et deviennent des étoiles à neutrons. Cependant, les propriétés internes des étoiles à neutrons ont longtemps été un mystère pour les physiciens, rendant particulièrement difficile le calcul précis de la limite supérieure de la masse des étoiles à neutrons.

En août 2017, les expériences LIGO et Virgo ont détecté des ondes gravitationnelles caractéristiques de deux étoiles à neutrons qui se spiralaient l'une dans l'autre, fusionnant et s'effondrant dans un trou noir. Les observations ont donné aux scientifiques un premier aperçu des structures internes des étoiles à neutrons.

Grâce à des calculs théoriques, Rezzolla et ses collègues ont découvert que la capacité de l'étoile à neutrons fusionnée à se maintenir contre l'effondrement gravitationnel dépendait fortement de la dynamique de la matière nucléaire à l'intérieur. La matière en rotation uniforme dans le noyau de l'objet pourrait résister plus efficacement à l'effondrement que la matière non rotative.


Cependant, l'équipe a également découvert que les propriétés de tous les matériaux à l'intérieur des étoiles à neutrons pouvaient être décrites en utilisant les mêmes équations physiques, indépendamment de la dynamique. Cela signifiait que le calcul d'une limite de masse supérieure pour les étoiles à neutrons fusionnées est beaucoup plus simple qu'on ne le pensait auparavant. En combinant les données produites par LIGO et Virgo avec leurs modèles théoriques, l'équipe de Rezzolla a pu calculer leur masse limite à 2.16 masses solaires, avec une erreur de seulement quelques pour cent.

Rezzolla estime que le travail est un exemple précoce excitant de calculs théoriques utilisés pour expliquer les données d'observations d'ondes gravitationnelles. Il espère que le calcul de son équipe sera encore affiné en utilisant les observations futures des ondes gravitationnelles.

La recherche est décrite dans The Astrophysical Journal Letters.

A propos de l'auteur Sam Jarman

 MON COMMENTAIRE /La  Tolman–Oppenheimer–Volkoff limit ( TOV limit) était en effet  imprécise : entre1.5 et 3.0 masse solaire


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Des petites pointes donnent à l'oiseau de paradis ses plumes super-noires
22 janvier 2018
Photographie d'un oiseau de paradis mâle utilisant ses plumes super-noires pour essayer d'attirer un partenaire

Tiny spikes give bird of paradise its super-black feathers

Les oiseaux de paradis mâles ont des plumes exceptionnellement noires et récemment, des chercheurs aux États-Unis ont expliqué comment les plumes parviennent à refléter de petites quantités de lumière. L'équipe a trouvé que certaines plumes ont des structures compliquées qui créent un effet de diffusion qui se traduit par une réflectance de la lumière presque nulle dans certaines conditions - ce qui leur donne un aspect «super noir». Les chercheurs pensent que ce plumage noir a évolué pour améliorer la brillance perçue des taches colorées adjacentes lors des parades nuptiales (voir figure).

Les oiseaux de paradis se trouvent en Nouvelle-Guinée et dans certaines parties de l'est de l'Australie. Ils sont célèbres pour leurs expositions raffinées de parade, les ornements de plumage et la coloration dramatique des mâles. Chez de nombreuses espèces, les mâles ont des taches de plumes aux couleurs vives à côté du plumage noir mat qui apparaît beaucoup plus sombre que la coloration noire d’ autres oiseaux.

Lorsque des chercheurs de l'Université Harvard, de la Smithsonian Institution et de l'Université de Yale ont fait la lumière sur des spécimens de cinq espèces d'oiseaux de paradis, ils ont découvert que ces plumes noires avaient une réflectance directionnelle extrêmement faible. de la lumière. En revanche, les plumes noires de deux autres espèces d'oiseaux, utilisées à des fins de comparaison, avaient une réflectance directionnelle de 3,2 à 4,7%. Cette réflectance directionnelle extrêmement faible s'étend sur toute la gamme visible.

La microscopie électronique à balayage et la tomographie synchrotron à haute résolution réalisées par l'équipe ont révélé que ceci est le résultat de la structure microscopique des plumes. Une plume typique a un arbre central avec des rangées de barbes bifurquant. Des rangées de barbules plus petites s'étalent ensuite  en des barbes. Dans la plupart des plumes, cette structure est plate, avec tout ce qui se trouve dans le même plan horizontal. Mais les plumes super-noires ont des barbules qui sont couvertes de pointes microscopiques et elles s'incurvent loin du plan horizontal.

Les chercheurs expliquent que ces rangées de barbules inclinées verticalement créent des cavités profondes et incurvées qui provoquent une diffusion multiple de la lumière, entraînant une absorption plus structurelle de la lumière que les plumes noires normales. Dakota McCoy, de l'Université de Harvard, a déclaré à Physics World: «Parce qu'ils ont très peu de surface horizontale exposée, la lumière est abondamment dispersée dans leurs barbules verticalement saillantes.» Ces plumes super-noires conservaient même leur aspect noir mat lorsqu'elles étaient recouvertes de poussière d'or. alors que les plumes noires normales apparaissaient en or ".

Les barbules modifiées ne sont présentes que sur les extrémités exposées des plumes qui se chevauchent, tandis que celles situées vers la base des plumes ont une structure de plumes typique. Aussi, les plumes noires de l'arrière d'une espèce d'oiseau de paradis, le superbe oiseau-de-paradis, Lophorina superba, qui ne sont pas utilisés lors de l'exposition, avaient une morphologie typique de barbule et étaient plus réfléchissantes que les plumes super-noires. Cela soutient l'idée que les plumes modifiées ont évolué à des fins d'affichage, disent les chercheurs.


Les plumes super-noires apparaissent plus sombres lorsqu'on les regarde de face et pendant la parade nuptiale, les mâles de nombreuses espèces d'oiseaux de paradis se déplacent pour maintenir une orientation directionnelle spécifique entre eux et l'oiseau femelle. L'équipe croit que le plumage a évolué dans le temps  pour rehausser la brillance perçue des taches colorées adjacentes au cours de ces expositions et que les plumes modifiées combinées au comportement d'affichage font en sorte que les oiseaux femelles voient le plumage noir à son maximum  plus sombre. "C'est une illusion d'optique évoluée, qui rend les couleurs adjacentes plus lumineuses", explique McCoy. "En effet, cela fait que nos yeux et nos cerveaux perçoivent la couleur comme étant" à l'ombre ", comme s'il n'y avait presque pas de lumière qui l'illuminait."

Silvia Vignolini, de l'Université de Cambridge, dit qu'il est important de noter que la réflectance directionnelle n'est pas la même que l'absorption, et qu'à son avis "la valeur enregistrée de la noirceur rapportée dans le papier n'est pas si impressionnante". Elle explique que si les plumes montrent une réflectance directionnelle extrême si elles sont vues sous l'angle correct, leur réflectivité totale n'est pas si différente des autres espèces examinées. Elle ajoute que pour être "très" noir il faut 100% d'absorption de la lumière sous tous les angles.

Les figures dans le papier montrent que tandis que la réflectance directionnelle de la lumière des plumes modifiées est 0.05-0.31%, comparée à 3.2-4.7% des plumes noires normales, leur réflectance totale considérant tous les angles est autour de 3.5%, comparé à 4.5-5.5 % pour les plumes non modifiées.

McCoy dit que la structure des plumes pourrait peut-être être utilisée pour concevoir de nouvelles surfaces absorbantes pour la fabrication de textiles, l'instrumentation optique ou la collecte solaire. Elle ajoute: «Les plumes sont très durables et sont faites d'un matériau bon marché - la kératine - il est donc possible que ces plumes deviennent le gabarit d'une surface super-noire durable et évolutive.» Vignolini voit aussi des applications pratiques, disant que les résultats pourrait aider à améliorer les propriétés anti-reflets des revêtements mates.

L'étude est décrite dans Nature Communications.

A propos de l'auteur
Michael Allen est un écrivain scientifique basé au Royaume-Uni

MON COMMENTAIRE/ Ayant vu la parade de ces oiseaux magnifiques a la TV  je suis sidéré que ce « super noir » soit attribué au pouvoir de l’oiseau   de diriger son évolution  dans une telle direction ET  pour se  faire encore plus beau ….La fonction crée l’organe dit on !  Alors méditons !Que puis-je faire pour me rendre moins moche ???

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La mécanique quantique apporte de nouvelles perspectives sur les fluides actifs
22 janvier 2018
Diagramme montrant des particules autopropulsées alignant leurs mouvements

Quantum mechanics provides new insights into active fluids


Benjamin Loewe, Anton Souslov et Paul Goldbart du Georgia Institute of Technology aux États-Unis ont découvert une relation entre les fluides contenant des particules auto-propulsives et les principes fondamentaux de la mécanique quantique. Cette idée a permis à l'équipe de dériver des équations hydrodynamiques décrivant les fluides actifs, ce qui s'est avéré très difficile à faire dans le passé.

La dynamique des fluides ne peut pas toujours être décrite par les mouvements aléatoires des particules individuelles. Lorsque des particules auto-propulsives - telles que des bactéries nageant - sont impliquées, des écoulements ordonnés et spontanés peuvent se produire à grande échelle. Connus comme des fluides actifs, ces substances sont des états uniques de la matière.

Pour mieux comprendre ces particules autopropulsées, le trio de Georgia les a modélisés comme des grains de riz avec deux propriétés fondamentales dictant leur dynamique - les directions dans lesquelles ils se déplacent et tournent. L'équipe de Loewe a vu que ces deux propriétés étaient fondamentalement liées; le sens de déplacement d'un grain dépend directement de l'endroit où il pointe, et vice versa
Une telle description présente de fortes similitudes avec la règle de la mécanique quantique du couplage spin-orbite, dans laquelle le spin et le moment angulaire orbital des particules quantiques sont fondamentalement liés. Poursuivant cette analogie, l'équipe de Loewe a adapté l'équation de Schrödinger - le principe central décrivant la dynamique des systèmes quantiques - pour décrire la dynamique des particules autopropulsées.

En augmentant le problème, les chercheurs ont adapté l'équation de Schrödinger pour construire une description hydrodynamique du comportement de nombreuses particules autopropulsées dans un fluide. Le trio a dérivé avec succès les propriétés utilisées pour caractériser les fluides, y compris la viscosité, la diffusivité et la compressibilité. Cependant, contrairement aux fluides ordinaires, leur équation a montré que les grains pouvaient s'aligner spontanément, donnant lieu à des écoulements ordonnés en 2D - une description parfaite des fluides actifs.

Décrivant leur travail dans un article publié dans le New Journal of Physics, les physiciens disent que leurs idées pourraient aider à «réaliser des phases exotiques de la matière en utilisant des fluides actifs via des analogies avec des systèmes composés d'électrons fortement corrélés».

A propos de l'auteur
Sam Jarman est un écrivain scientifique basé au Royaume-Uni

MON COMMENTAIRE /J ai trouvé si audacieux cette approche que je suis retourné voir la très copieuse publication originale  .Je remarque qu’ il s’agit uniquement d’un travail théorique et pas du tout expérimental …..


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Une anomalie neutronique pourrait indiquer une matière noire

Neutron anomaly might point to dark matter

19 janvier 2018
Photo de l'expérience UCNA au Laboratoire national de Los Alamos
Recherche de désintégration: l'expérience de l'UCNA au Laboratoire national de Los Alamos
Pendant plus de 20 ans, les physiciens ont été incapables d'expliquer pourquoi deux types d'expériences produisent des valeurs différentes pour la durée de vie du neutron. Une ou plusieurs erreurs systématiques inconnues biaisant les résultats est une possibilité. Mais recemment, une paire de théoriciens des particules aux États-Unis ont trouvé une autre explication: à l'occasion, les neutrons se décomposent en une particule inconnue qui pourrait expliquer la matière noire de l'univers. Ils disent qu'une telle particule pourrait laisser une signature très distinctive dans les détecteurs de physique nucléaire.

Lorsqu'ils sont isolés, les neutrons se désintègrent en environ 15 minutes. Ils le font via la désintégration bêta, qui implique un neutron se transformant en un proton, un électron et un antineutrino électronique. La conservation de l'énergie, de la charge, du moment cinétique et d'autres nombres quantiques dicte que c'est la seule façon dont les neutrons peuvent se désintégrer dans le modèle standard de la physique des particules.

Pour mesurer avec précision la durée de vie moyenne des neutrons, les physiciens utilisent deux techniques de base. L'une consiste à loger les neutrons dans un contenant, appelé bouteille, et à compter simplement combien d'entre eux restent après un intervalle de temps fixe. L'autre approche consiste à tirer un faisceau de neutrons d'une intensité connue à travers un piège électromagnétique et à mesurer le nombre de protons qui émergent dans un temps donné.

En cours depuis le début des années 1990, les deux types d'expériences donnent des résultats qui restent  encoreen désaccord l'un avec l'autre. Alors que la méthode de la bouteille nous indique que les neutrons se désintègrent après environ 880 s en moyenne, les tests de faisceau mettent le chiffre environ huit secondes plus haut . La différence est significative parce qu'elle ne peut être expliquée par des incertitudes systématiques statistiques ou connues. Jusqu'en 2013, l'écart s'élevait à 2,9σ. Puis, suite aux améliorations apportées à l'expérience de faisabilité de faisceau la plus importante au monde, la désadaptation s'est durcie - passant à 3.8σ.

Dans le dernier travail, Bartosz Fornal et Benjamin Grinstein à l'Université de Californie, San Diego, proposent que l'anomalie puisse être un signe de la matière noire. L'idée est la suivante: alors que la plupart des neutrons disparaissent via la désintégration bêta, une petite fraction (environ 1%) se désintégrerait plutôt en une particule du "secteur sombre" - un processus qui violerait la conservation du nombre de baryons. Alors que les expérimentations en bouteille permettraient de mesurer à la fois la désintégration bêta et la désintégration sombre, les expériences sur faisceaux ne peuvent détecter que la désintégration bêta En conséquence, les expériences de faisceau surestimeraient la durée de vie du neutron.

La nouvelle proposition ne comporte pas de particule sombre unique avec des propriétés spécifiques. Mais Fornal et Grinstein ont montré que plusieurs particules candidates sont compatibles avec les résultats expérimentaux existants. Ils ont également montré que certaines des voies de désintégration possibles génèrent des signatures expérimentales claires. Ceux-ci comprennent la désintégration des neutrons en une particule sombre, plus une paire électron-positron ou un photon, avec l'énergie disponible pour ces particules d'accompagnement limitée par la gamme étroite des masses autorisées pour la particule sombre.

La masse de la particule noire doit dépasser celle du béryllium-9 ,moins celle du béryllium-8, puisque le béryllium-9 est connu pour être stable et ne se désintègre donc pas. En même temps, la particule mystère doit être plus légère que le neutron si cela doit se désintégrer. En effet, si la particule est bien la matière noire qui a façonné l'évolution de l'univers, elle doit obéir à une contrainte un peu plus serrée - elle doit être plus légère que le proton et l'électron combinés sinon la matière noire serait instable.  Ce qui n'est pas.

Ces contraintes conduisent à une particule de matière noire ayant une masse comprise entre 937,9 et 938,8 MeV. Étant donné que le neutron pèse  939,6 MeV, un photon d'accompagnement devrait avoir une énergie comprise entre environ 0,8 et 1,7 MeV.

Fornal dit que de tels photons pourraient potentiellement être observés dans de nombreuses expériences de physique nucléaire en fonctionnement, mais ne seraient visibles que lorsque les immenses quantités de bruit de fond seraient filtrées (le photon n'ayant aucun compagnon de particules détectable). Il ajoute cependant que certains expérimentateurs mettent au point des techniques d'analyse de données pour essayer d'éliminer le bruit.


Pour Susan Gardner, une théoricienne à l'Université du Kentucky aux États-Unis, la matière noire nouvellement postulée est «faisable» et ne peut être exclue par aucune donnée existante. "Il est particulièrement excitant", ajoute-t-elle, "que certains des scénarios suggérés aient des signatures expérimentales frappantes".

En fait, deux collaborations au Laboratoire national de Los Alamos au Nouveau-Mexique - UCNA et UCNtau - sont actuellement à la recherche de signaux de photons (rayons gamma) et d'électrons-positrons dans les données de désintégrations de neutrons. "Les données sont en cours et les analyses sont en cours", déclare Peter Geltenbort, membre de l'UCNA, à l'Institut Laue-Langevin en France.

Ben Rybolt de l'Université d'État de Kennesaw aux États-Unis décrit le dernier travail comme «une  approche raisonnable »…..Il a tenté de résoudre l'anomalie des neutrons en travaillant lui-même sur d'éventuelles signatures expérimentales d'une solution exotique rivale. Les neutrons ordinaires peuvent parfois osciller dans des «neutrons miroirs» du modèle non standard. Si des mesures améliorées de la durée de vie des neutrons - impliquant des bouteilles magnétiques et la surveillance des émissions d'électrons provenant d'un faisceau de neutrons - ne permettent pas de découvrir des erreurs systématiques cachées, il estime qu'il y aura encore plus de raisons de chercher des solutions exotiques. Une pré-impression décrivant la recherche est sur le serveur arXiv. À propos de l'auteur Edwin Cartlidge est un écrivain scientifique basé à Rome

MON COMMENTAIRE /Voilà encore une approche possible de la particule hypothétique  de  matière noire que les spécialistes  de l’article de POUR LA SCIENCE  que je vous ai signalé hier   n ont pas indiqué :un gros « bébé «  de 938 MeV ENVIRON ……INTERESSANT  ET A SUIVRE 

1 commentaire:

  1. Selon OSCAR sauf coïncidence fortuite, la DM est le fruit de la dualité de localité et ne peut pas être découverte dans la localité restreinte du labo. C'est une réduction de localité à partir d'une localité étendue.

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