Физики предложили искать темную материю с помощью алмазов — Naked Science
Васильев1 Сергей

Физики предложили искать темную материю с помощью алмазов

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

diamonds0
©Wikipedia

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
5 часов назад
48 минут
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

Вчера, 11:36
68 минут
Ольга Иванова

Своими корнями история Армении уходит в глубокую древность и неразрывно связана с историей всего Древнего мира. Но зачастую, зная в деталях историю Рима и Древней Греции, мы в гораздо меньшей степени осведомлены о событиях, происходивших в Античное время в Армении, оказавшейся на перекрестке цивилизаций Запада и Востока. В силу многих причин она не попала в должном объеме в учебники и незнакома тем, кто интересуется историей. Попытаемся хоть немного исправить эту несправедливость.

Вчера, 15:39
5 минут
Илья Ведмеденко

Специалистам «Роскосмоса» удалось запустить основные двигатели нового модуля «Наука». Ранее сообщалось о технических неполадках, возникших после старта.

5 часов назад
48 минут
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

Вчера, 11:36
68 минут
Ольга Иванова

Своими корнями история Армении уходит в глубокую древность и неразрывно связана с историей всего Древнего мира. Но зачастую, зная в деталях историю Рима и Древней Греции, мы в гораздо меньшей степени осведомлены о событиях, происходивших в Античное время в Армении, оказавшейся на перекрестке цивилизаций Запада и Востока. В силу многих причин она не попала в должном объеме в учебники и незнакома тем, кто интересуется историей. Попытаемся хоть немного исправить эту несправедливость.

21 июля
4 минуты
Сергей Васильев

До сих пор было неизвестно, могут ли плоды передавать сигналы материнскому растению, но опыты, поставленные на томатах, показали, что это действительно происходит.

13 июля
5 минут
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
7 минут
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

11 июля
28 минут
Александр Березин

Еще год назад почти все были уверены, что эпидемия быстро закончится. Ведь научные исследования говорили: иммунитет переболевших очень сильный, а повторные заболевания крайне редки. Российские власти все еще верят в это: глава Роспотребнадзора Анна Попова утверждает, будто повторно болеет только 1%. От этого в России до сих пор ждут достижения «группового иммунитета» осенью — и, разумеется, снятия ковидных ограничений. К сожалению, это пустые надежды. Данные из других стран вообще не показывают реальной возможности достичь группового иммунитета за счет переболевших. Разбираемся в деталях.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: