Темная материя может прятаться в вашей микроволновке (почти). Рассказываем об эксперименте QUAX в Италии
NewsMakerАксион должен выдать себя микроскопическим всплеском мощности в магнитном поле.
Если темная материя действительно состоит из аксионов, то ее можно поймать не в гигантском детекторе под землей, а в аккуратной «микроволновке» внутри мощного магнита. Итальянские физики как раз сделали важный шаг в эту сторону: они показали, что их установка умеет настраиваться и искать аксионы там, куда раньше почти никто не добирался, на более высоких частотах.
Команда сообщила , что провела поиск так называемых космологических аксионов, просканировав полосу в 38 МГц вокруг частоты примерно 10,2 ГГц. В терминах массы гипотетической частицы это соответствует области выше 40 микроэлектронвольт. Именно этот «узкий коридор» сейчас особенно интересен теоретикам: в последних моделях аксионы в таком диапазоне выглядят перспективными кандидатами на роль невидимой «недостающей» массы Вселенной.
Работу выполнили на двух специализированных установках типа галоcкоп, размещенных в итальянских лабораториях Национального института ядерной физики: в Леньяро (LNL) и Фраскати (LNF). Галоcкоп в этом контексте это детектор, который пытается заставить аксион проявить себя через превращение в фотон, то есть в квант электромагнитного излучения.
Сами аксионы придумали не из любви к экзотике. В теории они одновременно решают две большие проблемы: объясняют, почему некоторые ядерные взаимодействия не нарушают симметрию по времени так, как могли бы, и при этом остаются одним из главных кандидатов на темную материю. Беда в том, что никто не знает их точную массу, а значит, нельзя «настроить приемник» на одну конкретную частоту и ждать сигнала. Нужно уметь быстро и аккуратно перебирать диапазон значений, не теряя чувствительности.
Если темная материя действительно состоит из аксионов, то ее можно поймать не в гигантском детекторе под землей, а в аккуратной «микроволновке» внутри мощного магнита. Итальянские физики как раз сделали важный шаг в эту сторону: они показали, что их установка умеет настраиваться и искать аксионы там, куда раньше почти никто не добирался, на более высоких частотах.
Команда сообщила , что провела поиск так называемых космологических аксионов, просканировав полосу в 38 МГц вокруг частоты примерно 10,2 ГГц. В терминах массы гипотетической частицы это соответствует области выше 40 микроэлектронвольт. Именно этот «узкий коридор» сейчас особенно интересен теоретикам: в последних моделях аксионы в таком диапазоне выглядят перспективными кандидатами на роль невидимой «недостающей» массы Вселенной.
Работу выполнили на двух специализированных установках типа галоcкоп, размещенных в итальянских лабораториях Национального института ядерной физики: в Леньяро (LNL) и Фраскати (LNF). Галоcкоп в этом контексте это детектор, который пытается заставить аксион проявить себя через превращение в фотон, то есть в квант электромагнитного излучения.
Сами аксионы придумали не из любви к экзотике. В теории они одновременно решают две большие проблемы: объясняют, почему некоторые ядерные взаимодействия не нарушают симметрию по времени так, как могли бы, и при этом остаются одним из главных кандидатов на темную материю. Беда в том, что никто не знает их точную массу, а значит, нельзя «настроить приемник» на одну конкретную частоту и ждать сигнала. Нужно уметь быстро и аккуратно перебирать диапазон значений, не теряя чувствительности.