• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
7 августа, 10:51
Evgenia Vavilova
1
303

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
7 августа, 08:30
Александр Березин

Авторы новой работы утверждают, что общий предок всего живого (LUCA) по сути не был свободноживущим организмом. А его потомки, чтобы стать такими, пошли двумя принципиально разными путями, образовав две принципиально разные группы существ.

6 августа, 15:15
Максим Абдулаев

Палеонтологи из Германии и Австралии предположили, что одной из причин кембрийского взрыва стало появление плотного кала во время эволюции. В отличие от растворенной органики, фекалии быстро тонули, доставляя питательные вещества в глубоководные зоны. Эта линия доставки породила копрофагию (поедание экскрементов) и создала новые экологические ниши на глубине древних морей. Это и запустило цепную реакцию, известную как кембрийский взрыв.

5 августа, 13:25
Андрей Серегин

Наблюдения за технологическим поведением животных помогают понять, как навыки обращения с орудиями возникают и закрепляются в группах приматов. Наблюдения за длиннохвостыми макаками показали, что камнями чаще пользуются самцы. Однако владение орудиями не было связано с более высоким статусом или особыми преимуществами в социальной жизни.

4 августа, 12:03
Александр Березин

Остров Пекан недалеко от Мексиканского залива в Луизиане вскоре перейдет в собственность компании Илона Маска. Здесь будет новый космодром для Starship, почти в 20 раз больше, чем в Бока-Чике, где уже стоят две стартовых площадки. Уникальное местоположение позволит компании попытаться реализовать амбициозную цель о запуске миллиона низкоорбитальных спутников на орбиты, где сегодня находится подавляющее меньшинство спутников Земли.

5 августа, 10:09
Александр Березин

Хотя тротиловый эквивалент взрыва от удара был умеренным, всего несколько тонн, благодаря рыхлости лунного грунта низких широт он может поднять до 400 тонн пыли. Она способна образовать облако высотой в десятки километров. Астрономы надеются провести наблюдения этого события и, возможно, зафиксировать какие-то особенности выброшенного лунного материала.

1 августа, 20:27
Evgenia Vavilova

Команда исследователей из Германии и Турции впервые исследовала ледник на вершине Большого Арарата на высоте более пяти тысяч метров. Две недели в июле 2026 года ученые собирали данные о вечных снегах горы, которые до этого не были тщательно исследованы.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 июля, 13:06
Редакция Naked Science

Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[miniorange_social_login]

Комментарии

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