18 июня
4 минуты
Сергей Васильев
4

Физики предложили искать темную материю с помощью алмазов

Совершенные кристаллы алмаза могут стать отличными детекторами для поиска экзотических легких частиц загадочной темной материи.

diamonds0

Темная материя остается одной из самых интересных загадок современной физики. С одной стороны, множество астрономических наблюдений указывают на существование невидимых и массивных частиц, которые никак не взаимодействуют с обычной материей, помимо притяжения. На больших масштабах гравитационное влияние темной материи можно оценить довольно точно: ученые составляют карты ее распределения и считают, что именно она играет ключевую роль в эволюции крупных структур, галактик и скоплений.

 

Однако на практике обнаружить прямые свидетельства существования частиц темной материи так и не удается. Предсказываемые самой популярной из теорий тяжелые «вимпы» не находят детекторы ни в космосе, ни на Земле, в том числе в следах столкновений частиц в коллайдерах. Эта проблема заставляет физиков не оставлять альтернативные гипотезы. Одна из них предполагает, что масса частиц темной материи может быть не так велика (вимпы оцениваются в 30-100 гигаэлектронвольт (ГэВ), в десятки раз тяжелее протона) и не достигать 1 ГэВ.

 

Обнаружить такие частицы и должны алмазы — надежду на это дает работа команды физиков из Израиля и США, статья которых опубликована в журнале Physical Review D. Авторы показали, что при прохождении сквозь кристаллическую структуру в редких случаях частицы темной материи должны сталкиваться с ядрами атомов и отдавать им часть энергии. Вызванные этим колебания будут распространяться по решетке, и их волны можно обнаруживать датчиками. Для минимизации собственных колебаний атомов «алмазный детектор» предлагается охлаждать до криогенной температуры — почти до абсолютного нуля. 

 

Стоит сказать, что подобным образом устроены некоторые уже использующиеся детекторы темной материи. Однако до сих пор в них применялись такие кристаллические вещества, как кремний и германий. В сравнении с ними атомы углерода в алмазе намного легче, что и позволяет им служить удобными сенсорами для поиска сравнительно легких частиц. Авторы также отмечают, что современные технологии позволяют получать исключительно совершенные и достаточно крупные алмазные кристаллы и избавляться от примесей редких изотопов.

Вчера, 09:04
4 минуты
Сергей Васильев

Грузинский ученый предположил существование крошечных, способных к самокопированию зондов, с помощью которых высокоразвитая цивилизация могла бы исследовать и осваивать Галактику.

Вчера, 12:55
9 минут
ФизТех

Международная команда ученых оценила сколько людей в мире болеют и умирают от рака, каково число лет жизни прожитых больными с онкологией или потерянных вследствие преждевременной смерти, какие из видов рака наиболее распространены, а какие уносят наибольшее число жизней, и насколько рак сопоставим с другими болезнями.

Вчера, 15:38
4 минуты
Илья Ведмеденко

На новейшем американском авианосце, вероятно, работают только два из 11 оружейных лифтов AWE (Advanced Weapon Elevator).

Вчера, 09:04
4 минуты
Сергей Васильев

Грузинский ученый предположил существование крошечных, способных к самокопированию зондов, с помощью которых высокоразвитая цивилизация могла бы исследовать и осваивать Галактику.

11 октября
2 минуты
Max Koval

Способные дышать воздухом рыбы-змееголовы распространяются по США, и власти выпустили официальный призыв убивать их при каждой встрече.

9 октября
5 минут
Илья Ведмеденко

Ракета получила название ракете : в качестве носителя для нее рассматривают фронтовой бомбардировщик Су-24М, истребитель Су-27 и другие крылатые машины.

Вчера, 09:04
4 минуты
Сергей Васильев

Грузинский ученый предположил существование крошечных, способных к самокопированию зондов, с помощью которых высокоразвитая цивилизация могла бы исследовать и осваивать Галактику.

30 сентября
4 минуты
Мария Назарова

Это первый из семи кораблей-«невидимок» нового типа, предназначенных для ВМС Индии.

11 октября
2 минуты
Max Koval

Способные дышать воздухом рыбы-змееголовы распространяются по США, и власти выпустили официальный призыв убивать их при каждой встрече.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.