Розкрити секрет темної матерії допоможе атомний годинник у космосі: що пропонують учені

Міжнародна група вчених опублікувала в журналі Nature Astronomy своє нове дослідження. У ньому вчені пропонують використовувати атомний годинник, розміщений на космічному апараті, який обертатиметься навколо Сонця всередині орбіти Меркурія, для того, щоб розгадати таємницю темної матерії. Вчені пропонують новий підхід до вивчення природи цієї невловимої та загадкової речовини, яка, як вважається, становить більшу частину Всесвіту, пише SciTechDaily.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтеся, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Темна матерія становить понад 80% маси Всесвіту, але досі її частки так і не виявили Землі. Ключовим компонентом цих пошуків є припущення про локальну щільність темної матерії, яка визначає кількість її частинок, що проходять через детектор у будь-який момент часу, і, отже, вона може бути виявлена.

Учені вважають, що щільність темної матерії може бути набагато вищою, ніж передбачається, і темна матерія може ставати концентрованішою в одних районах космосу в порівнянні з іншими.

Одним із важливих видів пошуку темної матерії є пошук її частинок із використанням атомів або ядер, тому що вони мають найбільшу чутливість до сигналів темної матерії. Це можливо тому, що, проходячи через атоми, частинки темної матерії можуть викликати коливання частинок, які становлять атоми або їхні ядра. Наприклад, коливання маси електрона або потужності взаємодії електромагнітної сили змінюють енергії переходу атомів і ядер передбачуваним чином.

Міжнародна група вчених вважає, що в певній галузі Сонячної системи, між орбітою Меркурія та Сонцем, щільність темної матерії може бути надзвичайно великою, а це означає, що атоми чи ядра будуть дуже чутливі до таких коливань.

За словами вчених, сигнали темної матерії зможе зловити атомний годинник, розміщений на космічному апараті в цьому регіоні космосу. Цей годинник ретельно вимірює частоту фотонів, які виходять під час зміни різних станів в атомах. Темна матерія поблизу апарата з годинником може змінити частоти, оскільки коливання темної матерії трохи змінюють енергію фотона.

Учені вважають, що чим більше темної матерії буде поруч із апаратом, тим більшими будуть ці коливання, тому локальна щільність темної матерії має велике значення. Хоча точна щільність темної матерії поблизу Сонця невідома, вчені стверджують, що такий пошук її частинок може надати багато важливої інформації про цю загадкову речовину.

Як уже писав Фокус, нещодавно вчені представили точніші розрахунки кількості темної матерії, яка є в нашому Всесвіті.

Також Фокус писав про дослідження, де вчені припускають, що їм вдалося виявити ознаки темної матерії, якій приблизно 12 млрд років.