Созданы сверхчувствительные детекторы темной материи

Все материалы

Результаты исследования были опубликованы в журнале Journal of Low Temperature Physics.

Темная материя составляет приблизительно 80% всей материи во Вселенной и ее существование подтверждается гравитационными эффектами. Например, скорости звезд в галактиках уменьшаются медленнее с увеличением расстояния от центра, чем предсказывает ньютоновская гравитация на основе видимой массы, что указывает на наличие скрытой массы. Однако все предыдущие эксперименты и наблюдения не смогли обнаружить гипотетические частицы темной материи.

Созданные квантовые детекторы, работающие при очень низких температурах, предназначены для прямого наблюдения частиц темной материи в лабораторных условиях. Существуют два потенциальных кандидата на роль темной материи: частицы со слабыми взаимодействиями и легкие волнообразные частицы, называемые аксионами.

Частицы с очень слабыми взаимодействиями могут быть обнаружены через их столкновения с обычной материей. Однако возможность идентификации этих столкновений в эксперименте зависит от массы искомой темной материи. Большинство существующих методов могут обнаружить частицы темной материи, весом от пяти до 1000 раз больше, чем атом водорода, но существует вероятность, что более легкие кандидаты на роль темной материи могли быть упущены.

Для обнаружения новых частиц ученые используют детектор из сверхтекучего гелия-3, охлажденный до макроскопического квантового состояния и оборудованный сверхпроводящими квантовыми усилителями. Это обеспечивает высокую чувствительность к столкновениям с темной материей массой от 0,01 до нескольких атомов водорода. В случае если темная материя состоит из аксионов, ученые используют квантовые усилители для поиска электрического сигнала от распада аксионов в магнитном поле.

Источник и фото - lenta.ru