利用 Dandelion 进行 meV 暗光子的方向性探测

本文介绍 Dandelion，一台新的碟形天线实验，搜寻质量在 meV 附近的暗光子（DPs），将于 2023 年底开始获取数据。球面镜作为 DPs 与标准光子之间的转换面，光子会聚到由 418 个冷却至 150 mK 的 Kinetic Inductance Detectors 组成的矩阵上。镜面以 1 Hz 的倾斜使预期信号在像素上移动，从而实现连续本底测量。预期信号有两种调制：提供方向性特征以明确发现 DP 的空间调制，以及允许确定 DP 偏振的强度调制。对于 meV 附近的质量，纵向与横向 DPs 的暴胀产生相互排斥，因此 Dandelion 的偏振测定可为了解早期宇宙的暴胀阶段提供新视角。运行 30 天的首个 Dandelion 原型机将把当前 meV 质量尺度上 DPs 的排除极限提升一个数量级以上，并基于方向性探测以前所未有的发现潜力探查该区域。