Вчені знайшли спосіб "почути" темну матерію
Опубликованно 28.01.2020 00:54
Вчені-фізики з Стокгольмського університету та інституту Фізики Макса Планка, Німеччина, використовуючи деякі властивості низькотемпературної плазми, знайшли новий спосіб, який дозволить вивести "полювання за темною матерією" на якісно новий рівень. Нагадаємо, що поняття темної матерії було введено в свій час для пояснення деяких невідповідностей між кількістю нормальної матерії в деяких величезних космічних об'єктах, галактики і скупчення галактик, наприклад, і створюваними ними гравітаційними силами. Раніше було запропоновано безліч варіантів частинок, які можуть бути частинками темної матерії, за минулий час деякі з цих кандидатів були відсіяні, а найперспективнішим кандидатом в даний час є частинка під назвою аксіон.
Аксіони являють собою "недискретные" частинки, які можуть формувати хвилі аксионной темної матерії, що поширюються по всьому простору Всесвіту. Для пошуків аксионов вже були прикладені значні зусилля і проведено низку експериментів, які не принесли значних результатів. І запропонований згаданими вище вченими плазмовий метод є багатообіцяючою спробою пошуків аксионов в області, яка не використовувалася для цього раніше.
"Виявлення аксионов багато в чому схожі на налаштування радіоприймача. Поки ви не налаштуєте антену і вхідні ланцюги на певну частоту, ви не отримаєте бажаного результату" - пишуть дослідники, - "Тільки в даному випадку цим результатом буде не ллється з динаміків музика, це буде "звук" темної матерії, потік якої пронизує Землю".
Ключовим моментом нового методу пошуку аксионов є те, що при попаданні в сильне магнітне поле аксіони виробляють дуже слабке електричне поле, яке, в свою чергу, може промодулировать особливим чином коливання низькотемпературної плазми. У плазмі заряджені частинки, такі, як електрони, течуть, подібно рідини, створюючи коливання. Ці коливання, при створенні певних умов, стають підсилювачем сигналу "аксионного радіо". І на відміну від традиційних експериментів, в яких використовуються резонансні порожнини, в даному випадку об'єм плазми нічим не обмежується, що дозволити отримати достатньо сильний сигнал.
"Без використання низькотемпературної плазми дуже важко отримати перетворення енергії аксионов у світ. При цьому, плазма грає відразу дві ролі, вона створює навколишнє середовище з заданими параметрами і забезпечує виникнення плазмонів, що коливаються на заданій резонансній частоті, що дозволяє збирати енергію перетвореної у світло темної матері" - пояснюють суть свого методу вчені.
Для реалізації цього методу буде використовуватися метаматеріал створений з нанопровідників, товщина яких набагато менше товщини людського волоса. Відстань між цими нанопроводниками може бути змінено, що призведе до зміни резонансної частоти коливань плазми. Все це буде поміщений всередину потужного магніту, подібного магнітів, використовуваним у томографії, після чого вся установка перетвориться на чутливий "аксионный радіоприймач".
Зараз згадані вище вчені вже скооперувалися з фізиками-експериментаторами з Берклі, США, з метою проведення низки спільних досліджень і експериментів, які повинні закінчитися створенням реальної установки "аксионного радіо" в найближчому майбутньому.
Нагадаємо, раніше повідомлялося, що запропоновано новий спосіб виявити темну матерію.
Хочете знати важливі та актуальні новини раніше за всіх? Підписуйтесь на Bigmir)net на Facebook і Telegram.
Категория: Наука