В поисках невидимого: новый эксперимент для поиска легкой темной материи

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

В мире, где наука стремительно развивается, остаются загадки, которые продолжают интриговать ученых на протяжении десятилетий. Одной из таких загадок является темная материя — неуловимый компонент Вселенной, который не излучает свет и не взаимодействует с обычным веществом так, как мы привыкли. По мнению ученых, именно его гравитационное влияние удерживает галактики вместе.

Темная материя визуализирована в виде прозрачного и расплывчатого облака, которое заполняет пространство между звездами и галактиками. Это облако слегка искажает свет от далеких объектов из-за гравитационного линзирования, создавая эффекты, подобные миражам, которые мы видим в жаркий день на дороге. (Художественное абстрактное видение, не представляет научной ценности)
Темная материя визуализирована в виде прозрачного и расплывчатого облака, которое заполняет пространство между звездами и галактиками. Это облако слегка искажает свет от далеких объектов из-за гравитационного линзирования, создавая эффекты, подобные миражам, которые мы видим в жаркий день на дороге. (Художественное абстрактное видение, не представляет научной ценности)
Автор: Designer

Сегодня мы стоим на пороге потенциально революционного открытия. Исследователи из Университета Мэриленда и Университета Джонса Хопкинса предложили новаторский метод поиска легкой темной материи, который может вскоре раскрыть ее тайны. Этот метод основан на использовании лазерной интерферометрии для обнаружения осциллирующих электрических полей, которые, как предполагается, генерируются такими частицами, как аксионы.

Аксионы — это гипотетические частицы, которые были предложены для решения одной из проблем в физике элементарных частиц, известной как проблема сильного CP-нарушения. Они могут быть ключом к пониманию темной материи благодаря своим уникальным свойствам: они предсказываются с очень низкой массой и слабым взаимодействием с обычным веществом, что делает их идеальными кандидатами на роль легкой темной материи.

Новый эксперимент, названный GALILEO, представляет собой асимметричный интерферометр Майкельсона, который использует электрооптические материалы для обнаружения изменений в показателе преломления, вызванных этими осциллирующими полями. Это изменение в показателе преломления влияет на фазу лазерного луча, создавая осциллирующий сигнал, который может служить подписью наличия частиц темной материи.

Схема предлагаемого лазерно-интерферометрического детектора темной материи (DM) GALILEO. Резонаторы Фабри-Перо (FP) резонируют с массой света-DM L = 2 j π / m DM . Толщина электрооптического (ЭО) материала ограничена L 0 ≤ π / m DM для сохранения осцилляторного сигнала DM при усреднении по времени прохождения лазера через материал. Обратите внимание, что материал EO должен подвергаться воздействию большого, однородного магнитного поля для аксион-индуцированных эффектов.
Схема предлагаемого лазерно-интерферометрического детектора темной материи (DM) GALILEO. Резонаторы Фабри-Перо (FP) резонируют с массой света-DM L = 2 j π / m DM. Толщина электрооптического (ЭО) материала ограничена L 0 <= π / m DM для сохранения осцилляторного сигнала DM при усреднении по времени прохождения лазера через материал. Обратите внимание, что материал EO должен подвергаться воздействию большого, однородного магнитного поля для аксион-индуцированных эффектов.
Автор: Reza Ebadi, David E. Kaplan, Surjeet Rajendran, and Ronald L. Walsworth Phys. Rev. Lett. 132, 101001 — Published 4 March 2024https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.132.101001 Источник: journals.aps.org

Этот метод обещает значительно повысить чувствительность поиска темной материи, используя технологии, аналогичные тем, что применяются в LIGO — наземном детекторе гравитационных волн. Однако GALILEO будет устройством настольного масштаба, что делает его более доступным для широкого круга исследовательских лабораторий.

Работа, хотя и носит теоретический характер, уже ведет к планированию поэтапного внедрения экспериментальной программы. Исследователи стремятся определить технические параметры для оптимизированной экспериментальной установки, которая позволит провести научные эксперименты по поиску легкой темной материи.

Открытие темной материи может стать одним из самых значительных достижений в физике, и GALILEO может оказаться ключевым элементом в этой грандиозной миссии. Это открытие не только расширит наше понимание Вселенной, но и может привести к новым технологиям и материалам, которые изменят нашу повседневную жизнь. Мы стоим на пороге новой эры в астрофизике, и каждый новый эксперимент приближает нас к разгадке одной из самых великих тайн природы.

1 комментарий

x
Ты суслика видишь?
Нет
А он есть…

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

YouTube тормозит или не грузит видео? Решаем проблему на компьютере

Сервис YouTube на территории России, официально, давно перестал работать, но множество пользователей нашли обходные пути и продолжают им пользоваться. Однако в последние несколько дней сервис начал...

Хуанг пролюбил свой пост в Nvidia, а также возврат IPO Антропика: главное за неделю

Самые интересные новости финансов и технологий в России и мире за неделю: массовый сбой у Microsoft и американских аэропортов, SpaceX впервые поймал ракету роборукой, оценка Anthropic перед IPO...

Ученые создали «живые» искусственные мышцы для гуманоидных роботов: они играют на пианино и двигают глазами

Мышечная система человека решает две разные механические задачи. Крупные мышцы спины и ног рассчитаны на создание большой тяги и подъем тяжестей. В свою очередь, мелкие скелетные мышцы —...

Скорость света была втрое выше, а гравитация — в 27 раз сильнее: как новая модель Вселенной прошла проверку Большим взрывом

Согласно стандартной космологической модели, которую в физике называют Лямбда-CDM, привычное нам вещество — звезды, планеты, межзвездный газ и мы сами — составляет лишь около...

Angelears Celest × CVJ Iris — красивые снаружи и добрые внутри — обзор динамических внутриканальных наушников

Сегодня на обзоре новая модель внутриканальных наушников Iris от коллаборации сразу нескольких брендов — Angelears, Celest и CVJ. Новая модель наушников динамическая, это значит,...

Почему вода в Байкале резко пошла вверх после 20 лет засухи: что показала история озера за 343 года

Озеро Байкал в Южной Сибири содержит около пятой части всех мировых запасов жидкой поверхностной пресной воды. Состояние этого водоема и благополучие миллионов людей вокруг него зависят от баланса...