Научное сообщество получило интересные новости: Земля, как оказалось, может служить самым большим детектором тёмной материи. Это открытие вызвано тем фактом, что тёмная материя составляет примерно четверть энергии во Вселенной, однако она остаётся одним из величайших загадок в физике. Основными кандидатами на звание тёмной материи являются аксионы и тёмные фотоны — гипотетические частицы, которые имеют массу в диапазоне девятнадцати-двадцати порядков величины меньше массы электрона. Чтобы понять масштаб, представьте, что вам потребуется миллиард миллиардов таких частиц, чтобы приблизиться к массе одного электрона.
Использование магнитного поля Земли
Традиционно поиск аксионов ведётся на лабораторном оборудовании с использованием мощных магнитных полей. Но это имеет свои ограничения — всё же лабораторные установки не могут сравниться по размерам с магнитным полем Земли. Исследователи под руководством Ацуши Тарюа из Университета Киото решили использовать это колоссальное магнитное поле нашей планеты для поиска тёмной материи.
Пространство между Землёй и ионосферой образует естественную полость, которая вибрирует с определённой частотой. Например, молнии постоянно создают резонанс на уровне примерно восьми герц, который был открыт ещё в 1950-х годах. Эта частота как раз совпадает с предсказанными значениями, где аксион мог бы проявить себя. Статья описывает, как данные о магнитном поле, собранные с 2012 по 2022 год в обсерватории Британской геологической службы в Эскдалемюре, использовались для поиска сигналов, соответствующих тем, что могли бы происходить от аксионов.
Поиск аксионов и тёмных фотонов
Несмотря на отсутствие обнаружения аксионов, команда смогла установить ограничения на их взаимодействие со светом, значительно более строгие, чем предыдущие результаты на Земле, и сравнимые с ограничениями рентгеновских обсерваторий, таких как Chandra и NuSTAR. Тем не менее, поиски тёмных фотонов оказались более перспективными. В ходе анализа данных были обнаружены несколько необъяснимых сигналов, что даёт надежду на то, что темная материя все же может быть найдена.
На текущий момент неясно, что за сигналы были обнаружены, и позволяет ли это делать какие-либо выводы. Ожидается, что они проходят через тщательную проверку, и вполне возможно, что Земля станет тем самым детектором, который мы так долго искали для выявления тёмной материи.
Мнение SpaceDiscover
Это открытие подчеркивает, насколько новаторскими могут быть подходы в научных исследованиях и, в частности, в космологии. Использование природных явлений, таких как магнитное поле нашей планеты, для поиска тёмной материи открывает новые горизонты в понимании Вселенной и её составных частей. Возможно, будущее исследований тёмной материи заключается не только в масштабных коллайдерах и телескопах, но и в нашей возможности наблюдать за явлениями, происходящими вокруг нас.
Не забудьте подписаться на наши каналы Дзен, Telegram и ВК.
Мы всегда рады видеть вас среди наших читателей и подписчиков SpaceDiscover!
