Вчені вперше розповіли про міжнародну операцію з пошуку темної матерії

темна матерія, космос
Вчені розпочали операцію з пошуку темної матерії

Темна матерія не вступає у взаємодію із звичайною речовиною, тому виявити її майже неможливо. Але є один гіпотетичний виняток із правила.

В експерименті з пошуку темної матерії та інших екзотичних частинок вчені задіяли 14 магнітометрів у Німеччині, Сербії, Польщі, Ізраїлі, Південній Кореї, Китаї, Австралії та США. Керує пошуками міжнародної групи команда спеціалістів з університетів Гутенберга та Гельмгольця у Майнці.

Всесвітня мережа оптичних магнітометрів GNOME останній місяць шукає темну матерію. Поки що безрезультатно, але вчені кажуть, що потрібно покращити як роботу самого обладнання, так і аналіз даних.

Темна матерія не вступає у взаємодію із звичайною речовиною, тому виявити її майже неможливо. Але є один гіпотетичний виняток із цього правила.

Передбачається, що темна матерія зосереджена у космосі нерівномірно, утворюючи у місцях концентрації звані бозонні стіни. Розмір кожної такої стіни менший за Галактику, але значно більший за нашу планету. Коли площина бозонної стіни темних частинок стикається із Землею, присутність темної матерії теоретично можна виявити.

Атоми газу у магнітометрі здійснюють безперервні хаотичні рухи. Ідея вчених у тому, щоб синхронізувати переміщення цих атомів з допомогою лазерного устаткування. Лазер спрямовує спіни всіх атомів газу одному напрямку, і вони починають переміщатися узгоджено.

Однак, цієї узгодженості не вистачає для абсолютно точних вимірів, тому використовують показання не одного магнітометра, а відразу чотирнадцяти, встановлених у різних місцях земної кулі. Точність результату досягається з допомогою порівняння їх показань.

Коли синхронність руху всіх атомів буде досягнута, потрібно визначити, чи не виводить їх із досягнутого стану зовнішнє збурення. Не випадкове відхилення, а постійне, зафіксоване на декількох магнітометрах.

Таким збуренням може бути не тільки щільна стіна темної матерії, детектувати можуть і ознаки випромінювання примордіальних чорних дірок, що існують з раннього становлення нашого Всесвіту.

Щоб удосконалити магнітометри, дослідники пропонують атоми лужних металів у них замінити на інертні гази. Це має покращити чутливість приладів. Для поліпшення методики виявлення вчені хочуть звузити частотний діапазон пошуку, спираючись на отримані попередні дані.

Раніше Фокус повідомляв, що вчені перевіряють теорію фізика Стівена Гокінга про те, що більша частина матерії нашого Всесвіту міститься в чорних дірах, що утворилися відразу після Великого вибуху. Такі чорні діри називають також первинними, або примордіальними, за масою вони могли бути приблизно в півтора рази важчими за наше Сонце.

Механізм взаємодії звичайної і темної матерії поки до кінця науці не зрозумілий, так само як і точна кількість їхньої маси, але вважається, що співвідношення темних і звичайних частинок нашого Всесвіту може становити п'ять до одного.

Темну матерію нині шукають у четвертому вимірі, а також усередині екзопланет в інших зоряних системах.