Команда физиков из Швеции и Германии выступила с предложением, которое может привести к прорыву в поиске таинственной темной материи – создать для поисков аксионной темной материи «радио» из плазмы и нанопроводов.
В 1970-х для решения сильной СР-проблемы, одной из задач физики элементарных частиц, была введена гипотетическая частица аксион. Позже было выдвинуто предположение, что она может входить в состав темной материи Вселенной. В отличие от дискретных частиц, аксионная темная материя образует волну, распространяющуюся по космосу.
Аксион – одно из лучших объяснений темной материи на сегодня, но лишь недавно он стал предметом пристального изучения. Одну из таких попыток предприняли физики из Института Макса Планка и Стокгольмского университета, предложив совершенно новый способ поиска темной материи с использованием свойств плазмы, пишет Science Daily.
«Поиск аксиона немного похож на поиск радиосигнала: нужно настраивать антенну, пока не поймаешь правильную частоту. Вместо музыки экспериментаторы будут вознаграждены возможностью «услышать» темную материю, проходящую сквозь Землю», - объяснил Александер Миллар, руководитель проекта.
Ключевая идея ученых заключается в том, что магнитное поле аксионов будет генерировать внутри себя небольшое электрическое поле, с помощью которого можно запустить колебания плазмы.
Плазма – это такой материал, через который заряженные частицы могут двигаться свободно, как жидкость. Эти колебания усиливают сигнал «аксионного радио». В отличие от традиционных экспериментов, основанных на резонаторах, здесь почти отсутствует лимит размера плазмы, то есть можно получить более сильный сигнал. Разница между ними будет как между переносной рацией и радиовышкой.
Для настройки «аксионного радио» авторы предлагают использовать «провод из метаматериала» - систему проводов тоньше волоса, движением которых можно менять характеристическую частоту плазмы. Внутри большого и мощного магнита, похожего на те, которые используются в аппаратах МРТ, такой метаматериал превращается в крайне чувствительное радио.
Идея физиков уже находит свое воплощение – группа исследователей из Беркли сейчас проводит расчеты и разрабатывает концепцию такого эксперимента, обещая претворить его в жизнь в ближайшем будущем.