理学部在轴子探测领域取得重要成果

发布时间:2021-2-4 18:21:02

近日,理学部青年教师Nick Houston以唯一通讯作者在物理学顶级期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)发表论文"Searching for solar axions using data from the Sudbury Neutrino Observatory"。该论文提出了在萨德伯里中微子天文台上观测太阳轴子的设想。相关研究成果对中微子天文学、轴子探测具有重要意义,在轴子研究领域达到了国际先进水平,有力推进了理学部理论物理学科的发展。

轴子是一种重要的轻暗物质候选者,以往的研究主要关注于轴子在电磁场中普里马科夫效应的探测。Houston与合作者在论文中考虑了轴子与核子耦合的可能性,他们发现这些耦合中可以存在一种新的灵敏度极高,易于探测的过程,即能量超过2.2MeV轴子可以将氘核离解为质子和中子。由此推断出太阳内部可以发生质子、氘核湮灭产生氦-3核和轴子的过程。此过程产生的5.5MeV轴子流可以在地球上的中微子天文台中测量,并由此对轴子参数空间进行限制。探测范围可以覆盖通常轴子实验难以测量的参数区域。论文还讨论了这种新探测方案与1987年超新星等中微子观测实验结果的关联等问题。

理学部积极落实学校的国际化战略,在"师资队伍国际化"方面积极吸引、接收、培养外籍优秀青年教师。“十四五”期间,学部将继续紧抓国际化工作,为建设和发展国际化的北京工业大学贡献力量。

                                               

       理学部

          2021年2月3日


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