[論文レビュー] Detection and Investigation of the Properties of Dark Electric Matter Objects: The First Results and Prospects

E. M. Drobyshevski|arXiv (Cornell University)|Feb 16, 2004

Dark Matter and Cosmic Phenomena参考文献 3被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、プランクスケール物理学の残滓とされる仮説的な負のダーク電磁物質対象「デーモン」の検出を、ZnS(Ag)シンチレーター・スクリーンを用いて提案している。これらのスクリーンは、デーモンによる核捕獲時に発生する電子および核子の放出に起因するシンチレーションを記録する。主な結果として、5–30 km/sの速度を示すデーモンの流量が約10⁻⁹ cm⁻²s⁻¹であることが測定され、0.5年周期の周期的変調が観測され、また触媒作用を示す陽子崩壊の証拠が得られた。これらは、未解明の天体物理学的現象を説明する可能性を示唆している。

ABSTRACT

Negative Dark Electric Matter Objects, daemons, have been detected by means of ZnS(Ag) scintillator screens. These objects are apparently relic elementary Planckian black holes. The scintillations in ZnS(Ag) are excited by electrons and nucleons ejected as the daemon captures a nucleus of Zn (or S). By catalyzing the decay of protons in the remainder of the nucleus, the daemon becomes capable of capturing a new nucleus, and so on. The time elapsed between successive captures (scintillations) is used to estimate the daemon velocity and the proton decay time (~1 microsec). The flux of daemons with velocities from ~5 to ~30 km/s is ~10-9 cm-2s-1 and varies with a period of 0.5 yr. This could indicate a preferred direction of the flux, which is a result of the Sun's moving relative to daemons in the Galactic disk and of their capture into helio- and geocentric orbits. Daemons crowd at the centres of the Earth, the Sun, and the Galaxy, where they catalyze proton decay, a process capable of accounting from a common standpoint a variety of observations and phenomena unexplained heretofore.

研究の動機と目的

• 計画スケールの物理学の残滓とされる仮説的な負のダーク電磁物質対象、すなわち「デーモン」の存在と性質を調査すること。
• これらの対象が触媒作用を示す陽子崩壊を介して、未解明の天体物理学的現象を統一的に説明すること。
• シンチレーション信号を用いて、ZnS(Ag)検出器によるデーモンの検出と特徴の特定を行うこと。
• シンチレーションイベントの時間的および方向的分布の分析を通じて、デーモンの動的挙動および軌道的挙動を推定すること。

提案手法

• デーモンによる核捕獲時に発生する電子および核子の放出によって誘発される、ZnS(Ag)シンチレーター・スクリーン内のシンチレーションの検出。
• 連続するシンチレーション間の時間間隔を用いて、デーモンの速度および陽子崩壊の時間スケール（約1マイクロ秒）を推定すること。
• 0.5年周期の流量変調の分析を通じて、太陽および地球に対する相対運動を推定し、太陽系および地球中心の捕獲を示唆すること。
• デーモンが地球、太陽、および銀河中心に蓄積され、そこですべての陽子崩壊を触媒するモデルの構築。
• 観測されたシンチレーションパターンと、デーモン-核子相互作用およびエネルギー放出に関する理論的予測の比較。
• 低エネルギー粒子放出に対して感受性が高く、原子番号が大きいため、ZnおよびSの原子核を標的にする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 負のダーク電磁物質対象、すなわち「デーモン」は存在するのか。また、ZnS(Ag)スクリーンにおけるシンチレーションを用いて検出可能か。
• RQ2 デーモンの速度分布および流量は何か。また、観測された検出率の0.5年周期の変調は、何によって引き起こされるのか。
• RQ3 デーモンは核内の陽子崩壊を触媒できるのか。このプロセスは、未解明の天体物理学的観測を説明できるか。
• RQ4 デーモンは太陽、地球、銀河中心のような大質量天体とどのように相互作用し、蓄積されるのか。
• RQ5 観測されたシンチレーション信号の物理的メカニズムは何か。また、核捕獲および崩壊プロセスとどのように関連しているのか。

主な発見

• 5–30 km/sの速度を示すデーモンの流量が約10⁻⁹ cm⁻²s⁻¹であることが検出され、これらの対象の測定可能な集団が存在することが示された。
• 流量に0.5年周期の変調が観測され、これは太陽が銀河ディスクに対して運動するに伴う動的要因に起因する可能性が示唆された。
• 連続するシンチレーション間の時間間隔は、陽子崩壊の時間スケール（約1マイクロ秒）と一致しており、理論的予測と整合的であった。
• デーモンは地球、太陽、および銀河中心に蓄積されていると推定され、そこですべての陽子崩壊を触媒している。
• シンチレーションは、核捕獲時に発生する電子および核子の放出に起因するとされ、検出可能なシグナルを提供した。
• 観測データは、これらのデーモンが陽子崩壊を触媒できるプランクスケールの残滓ブラックホールであるという仮説を支持している。