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:

Миниатюрные гамма-взрывы позволяют ученым изучать черные дыры в лабораторных условиях
Для того, чтобы можно было глубже понять некоторые удивительные явления и процессы, происходящие в глубинах космоса, можно воссоздать и изучить миниатюрные копии этих явлений ...
Ученые CERN нашли доказательства редчайших случаев образования четырех истинных кварков при столкновении протонов
Ученые Европейской организации ядерных исследований CERN, работающие на Большом Адроном Коллайдере в рамках эксперимента ATLAS, объявили о получении убедительных доказательств того, что иногда в ...
Ученым впервые удалось превратить немагнитный материал в магнитный при помощи электричества
Ученым из университета Миннесоты впервые в истории науки удалось "включить" магнетизм в материале, который является немагнитным в нормальных условиях при помощи электричества. Данное достижение ...
Искусство Шредингера: Микроскопические художественные произведения, нарисованные на «квантовом холсте» при помощи законов загадочной квантовой механики
Исследователи из университета Квинсленда (University of Queensland, UQ) создали то, что можно назвать первыми в истории произведениями искусства, состоящими из квантовой материи, не подчиняющейся ...
Физики научились создавать и контролировать кристаллы света
Ученые-физики уже давно разработали специальные оптические резонаторы, способные преобразовывать лазерный свет в ултракороткие импульсы, движущиеся по окружности этих резонаторов. Более того, эти импульсы, получившие ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика