Найти в Дзене
Science & Future

Тёмную материю могут скоро обнаружить, так как найден способ упростить поиски

Уважаемые читатели, перед публикацией, я хочу задать вопрос. Я работаю на подкастом данного канала, так как считаю этот формат наиболее интересным и подходящим для популяризации науки после текстового. Но далеко не факт, что так считаете и вы, поэтому прошу вас пройти небольшой опрос. Заранее благодарю.

Ну а теперь возвращаемся к науке.

Считается, что частицы тёмной материи настолько плохо взаимодействуют с привычным нам веществом, что мы просто не можем их зарегистрировать. Чаще всего в подобных ситуациях учёные шли по пути увеличения чувствительности регистрирующих приборов. В данном же случае не совсем понятно, как это сделать. Именно поэтому учёные из Канады и США предложили увеличить энергию частиц тёмной материи до диапазона, подходящего для регистрация существующими детекторами.

Для реализации этого метода, считают специалисты, необходимо обеспечить взаимодействие частицы тёмной материи с ядром в метастабильном состоянии, то есть с наиболее низкой вероятностью спонтанного перехода в основное состояние в течение очень долгого времени. Время полураспада таких ядер, в случае отсутствия взаимодействия, может достигать миллиардов лет, но при условии обмена угловым моментом при рассеянии на другой частице происходит быстрый распад. Итогом такого взаимодействия станут увеличение энергии частицы тёмной материи и излучение фотона. Такой способ позволяет обойтись без создания новых детекторов и минимальной доработке существующих, рядом с которыми лишь необходимо разместить резервуары с метастабильными ядрами.

Рабочая ёмкость детектора LUX (одного из детекторов частиц тёмной материи). Изображение с сайта luxdarkmatter.org
Рабочая ёмкость детектора LUX (одного из детекторов частиц тёмной материи). Изображение с сайта luxdarkmatter.org

Подходящие ядра и встречаются в природе, и оказываются побочными продуктами работы атомных реакторов и медицинской аппаратуры. Например, период полураспада тантала, который можно добыть из естественных источников, имеет лишь нижнюю границу порядка 1016 лет, но его распад ещё не наблюдался. Гафний, период полураспада которого составляет 31 год, в больших количествах сохранился после неудавшихся попыток по сохранению энергии в метастабильных изомерах. Специалисты описывают ещё несколько кандидатов на эту роль в своей публикации в журнале Physical Review D. Таким образом, мы вполне можем стать свидетелями грандиозного прорыва, что не может не радовать. Подписывайтесь на канал, чтобы первыми узнавать новости из мира науки, и делитесь ссылкой на него с друзьями и в социальных сетях. Ещё у меня есть канал в Telegram и уютный чатик для дискуссий на научные темы. Спасибо, что читаете.