• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
7 августа, 10:51
Evgenia Vavilova
1
1,2 тыс

Физики нашли способ использовать магнитное поле Земли для охоты за темной материей

❋ 4.6

Ученые до сих пор не уверены, существует ли темная материя, — эксперименты и теории все время сужают зоны поиска, но стопроцентного доказательства у нас нет. При этом именно темная материя может удобно объяснить примерно четверть массы Вселенной.

Фотография Земли «Hello, World», сделанная во время миссии Artemis II. На полюсах видны зеленые авроры — в ионосфере частицы солнечного ветра взаимодействуют с магнитным полем Земли с испусканием видимого излучения / © Reid Wiseman, NASA
Фотография Земли «Hello, World», сделанная во время миссии Artemis II. На полюсах видны зеленые авроры — в ионосфере частицы солнечного ветра взаимодействуют с магнитным полем Земли с испусканием видимого излучения / © Reid Wiseman, NASA

Сильным кандидатом в темную материю физики считают гипотетическую частицу — аксион. Он должен быть очень легким и не обладать зарядом, чтобы современные теории сходились. Энергию аксиона принято искать в диапазоне 10−13 — 10−11 электронвольт, в то время как энергия покоя электрона составляет 5,11×105 электронвольт.

Обычный способ поиска аксионов предполагает, что они превращаются в фотоны с помощью сильных лабораторных магнитов. Однако вовлеченные в это энергии таковы, что ограниченные по своему размеру лаборатории не способны вместить нужное оборудование или обеспечить достаточный масштаб эксперимента.

Международная команда физиков предложила решить эту проблему, используя вместо магнитов магнитное поле Земли. Их исследование опубликовано в журнале Progress of Theoretical and Experimental Physics.

Современные теории покрывали только диапазон частот ниже одного герца. Теперь команда исследователей создала новую теоретическую основу, которая учитывает электропроводность атмосферы Земли. Они показали, что полость между нашей планетой и ее ионосферой усиливает сигналы частотой около восьми герц, а точные предсказания возможны до показателя 30 герц.

Физики проанализировали данные, собранные с 2012 по 2022 год в обсерватории Eskdalemuir Британии. Ученые обратили внимание, что аксионные сигналы будут зависимы от локации геометрии магнитного поля в конкретной точке.

В собранной информации они методами статистического анализа искали сигналы от темной материи, которые должны были находиться в очень узком диапазоне частот. Затем повторили процесс для поиска темных фотонов, которые генерируют электромагнитные волны даже вне магнитного поля.

Поскольку исследователи рассматривали Землю как гигантский детектор для аксионов определенной массы, вычисленная верхняя граница значения константы взаимодействия аксионов со светом оказалась самым строгим в диапазоне масс 10−13 — 10−11 электронвольт на сегодняшний день.

Исходные данные физики очистили от шумов, взвесили и усреднили по сегментам времени длиной восемь часов. Анализ показал 65 кандидатов на события, связанные с темной материей.

Этот результат требует дополнительных независимых подтверждений, подчеркнули ученые. Они надеются, что предложенный способ анализа данных будут применять к другим наборам данных и это продвинет исследования темной материи.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Evgenia Vavilova
Пишет в основном о физике и химии, любит нанотехнологии, шестиугольники и утконосов.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
8 сентября, 12:27
Росатом

Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.

8 сентября, 15:58
Елизавета З.

В конце августа 2026 года американские военные впервые применили высокоэнергетическую лазерную систему. С тех пор активность дронов у мексиканской границы снизилась примерно на 75%.

9 сентября, 14:14
Любовь С.

В хвосте третьего межзвездного объекта обнаружили необычный химический отпечаток: 3I/ATLAS оказалась богата молекулярным азотом. Это, по мнению ученых, может быть следом экстремально холодных условий, в которых сформировалась комета.

8 сентября, 12:27
Росатом

Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.

8 сентября, 19:25
Елизавета З.

Артем Оганов стал иностранным членом Национальной академии наук Республики Армении. В прошлом этой чести также удостоился физик Юрий Оганесян.

7 сентября, 11:15
Росатом

Акционерное общество «Росатом — Возобновляемая энергия» построит в Амурской области завод по сборке элементов ветрогенераторов. Оборудование потребуется для будущих ветроэлектростанций на Дальнем Востоке. Сейчас крупные детали производят практически в другом конце страны. Собирать крупные узлы на месте будет дешевле, чем везти их.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Тёмная материя это черкаш, а скрытая это душа внутри нас, так же червоточины являются ими, для телескопов невидимыми