СТРУКТУРА КОЛЛАЙДЕРА NICA С КВАЗИЗАМОРОЖЕННЫМ СПИНОМ КАК ВОЗМОЖНЫЙ ПУТЬ ДЛЯ ПОИСКА ДИПОЛЬНОГО МОМЕНТА ДЕЙТРОНОВ И АКСИОННОЙ ТЕМНОЙ МАТЕРИИ

Аннотация

Первоначальная программа ускорительного комплекса NICA (Nuclotron-based Ion Collider
fAcility) [1] была ориентирована на физику коллайдеров тяжелых ионов, поляризованных дей-
тронов и протонов и не включала прецизионные эксперименты по поиску электрического ди-
польного момента (ЭДМ) и галактического аксионного конденсата. Важно отметить, что стан-
дартные подходы, обсуждаемые в коллаборациях CPEDM и srEDM по поиску ЭДМ дейтронов,
предполагают создание специального кольца, соответствующего режиму «замороженного спи-
на», в котором спин направлен все время вдоль импульса за счет специальных дефлекторов со
скрещенными электрическими и магнитными полями. Воспользовавшись малостью магнитной
аномалии дейтронов, мы предлагаем применять в коллайдере NICA режим «квазизамороженно-
го спина», когда отклонение вектора спина в арках с магнитными элементами компенсируется
фильтрами Вина на прямых обводных участках. С этой целью в строящемся коллайдере NICA
простейшим техническим решением является создание прямых обводных участков, оснащен-
ных фильтрами Вина, позволяющими осуществлять исследование ЭДМ дейтрона, не затраги-
вая при этом какую-либо инфраструктуру детекторов MPD и SPD. Одновременно вариация
частоты прецессии спина с помощью фильтров Вина в обводных участках сделает синхротрон
NICA широкополосной аксионной антенной. Новая роль обводных участков, как аксионной
антенны, помимо поиска ЭДМ протонов и дейтронов, существенно увеличивает потенциал
комплекса NICA как уникальной платформы для прецизионных тестов фундаментальных сим-
метрий в физике элементарных частиц.