Охота за сверхлегкими частицами темной материи выходит на качественно новый уровень

Оборудование эксперимента ADMX

Охота на крошечные почти невесомые частицы, называемые аксионами, которые, согласно теории, могут являться частицами темной материи, гравитация которой удерживает галактики и скопления галактик, вышла на совершенно новый качественный уровень. Оборудование эксперимента Axion Dark Matter Experiment (ADMX), реализуемого учеными из Вашингтонского университета, было недавно выведено на тот уровень, который позволяет регистрировать аксионы в достаточно широком диапазоне. Однако, сейчас исследователи еще не знают точное значение массы-энергии аксионов, поэтому им может потребоваться достаточно много времени для того, чтобы «просмотреть» весь предполагаемый диапазон.

Аксион является гипотетической элементарной частицей, возможность существования которой была теоретически обоснована 41 год назад. Эта частица была предложена для решения одной из проблем в теории сильных ядерных взаимодействий, описывающей силы, связывающие кварки, из которых состоят нейтроны, протоны и другие субатомные частицы. Помимо участия в сильных ядерных взаимодействиях, аксионы могут играть и вторую роль — они могут являться одним из видов частиц темной материи, на долю которой приходится около 85 процентов от общего количества материи во Вселенной.

Напомним нашим читателям, что, несмотря на массу предпринятых ранее и предпринимаемых сейчас попыток, темной материи постоянно удается ускользать от обнаружения учеными. На ее наличие указывают только гравитационные силы, являющиеся ее единственным проявлением в реальном мире. И одной из самых больших загадок современной физики является природа частиц темной материи.

Если темная материи состоит из аксионов, то физики могут обнаружить их, используя сильнейшие магнитные поля и высокочувствительные приемники радиоизлучения. Магнитное поле вызовет превращение аксионов в фотоны света, а так как аксионы имеют очень малую массу, то частота этих фотонов будет очень низка и будет находиться в радиодиапазоне. При помощи приемников радиосигналов ученые будут пытаться зарегистрировать очень слабый шум на определенной частоте, создаваемый превращением аксионов в фотоны.

В настоящее время высокая чувствительность оборудования эксперимента ADMX уже позволила исключить из области поисков энергетический диапазон от 2.66 до 2.82 МэВ, что соответствует одной триллионной доле от массы электрона. Согласно имеющейся теории, аксионы, в случае если они все же являются частицами темной материи, должны иметь массу-энергию в диапазоне от 1 до 100 МэВ с наибольшим пиком вероятности в районе 40 МэВ. Именно на этот диапазон сейчас настроены датчики эксперимента ADMX, и это должно принести результаты в самом ближайшем времени.

Ключевые слова:
Темная, Материя, Частица, Аксион, Масса, Энергия, Фотон, Частота, Приемник, Эксперимент, ADMX

Первоисточник

Другие новости по теме:

Share Button

Материалы по теме:

Ученые обнаружили дыры в свете, «завязанном в узлы»
Группа ученых из университетов Бристоля и Бирмингема, занимающаяся вопросами теоретической физики, нашла новый способ изучения распространения света в пространстве, "завязывая" из этого света своего ...
В рамках эксперимента Cold Atom Laboratory на борту космической станции было создано самое холодное место в космосе
Представители американского космического агентства НАСА сообщили, что ученые-астронавты, используя установку Cold Atom Laboratory (CAL), доставленную на борт Международной космической станции в мае этого года, ...
Большой Адронный Коллайдер впервые начал разгонять ядра атомов вместе с окружающими их электронами
Главной задачей, для которой создавался Большой Адронный Коллайдер, самый мощный ускоритель частиц на сегодняшний день, является столкновения субатомных частиц, разогнанных до столь высоких энергий, ...
Самые быстро вращающиеся частицы на свете помогают ученым проверить пределы фундаментальной физики
Ученые из университета Пурду (Purdue University) создали систему из наночастиц, которые вращаются со скоростью порядка миллиарда оборотов в секунду, что является на сегодняшний день ...
Ученые впервые обнаружили магнитные монополи в среде холодного квантового газа
Известно, что магниты, имеющие форму шара, прямоугольника или подковы, всегда имеют по два магнитных полюса. И если разделить магнит на две части, вы получите ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика