Открываем новые горизонты в поисках темной материи
Проекция чувствительности DALI к фотонам темного сектора темной материи с перекрывающимися границами опубликована на момент написания статьи. Автор: Physical Review D (2024). DOI: 10.1103/PhysRevD.109.062002
Согласно анализу физиков RIKEN, новый тип детектора темной материи может обеспечить прямое обнаружение загадочного материала.
Считается, что объекты, которые могут обнаружить астрономы, составляют лишь около 15% массы Вселенной; остальные 85% состоят из темной материи. Природа темной материи — одна из величайших загадок современной физики.
Тёмная материя в астрономии и космологии, а также в теоретической физике — гипотетическая форма материи, которая не испускает электромагнитного излучения и напрямую не взаимодействует с ним. Это свойство данной формы вещества затрудняет и, возможно, даже делает невозможным её прямое наблюдение.
Вывод о существовании тёмной материи сделан на основании многочисленных, согласующихся друг с другом, но косвенных признаков поведения астрофизических объектов и по создаваемым ими гравитационным эффектам. Выяснение природы тёмной материи поможет решить проблему скрытой массы, которая, в частности, заключается в аномально высокой скорости вращения внешних областей галактик. Википедия
В настоящее время ведутся глобальные поиски, чтобы попытаться напрямую обнаружить темную материю. «Несколько кандидатов на роль темной материи исследуются параллельно огромными совместными усилиями научного сообщества», — говорит Де Мигель. «Я оптимистично настроен на то, что обнаружение темной материи может стать одним из знаковых событий этого столетия».
В 2021 году Де Мигель сообщил о новом типе детектора темной материи, который он назвал Интерферометр темных фотонов и аксионоподобных частиц (DALI), предназначенный для обнаружения кандидатов в темную материю, известных как аксионы.
DALI сейчас находится на стадии проектирования и прототипирования, и ожидается, что он будет установлен в обсерватории Тейде на Тенерифе, а срок ввода в эксплуатацию составит около пяти лет.
Physical Review (принятая аббревиатура Phys. Rev.) — американский научный журнал, публикующий аспекты теоретических и экспериментальных исследований в области физики. Издаётся Американским физическим обществом (APS) с 1913 года. Википедия
Их прогноз предсказывает, что примерно за 15 лет работы DALI сможет охватить значительную часть пространства параметров, где может скрываться аксион (если он существует). Анализ также показывает, что DALI также сможет обнаружить другого возможного кандидата на роль темной материи, известного как темный фотон.
DALI сможет охватить неизведанную территорию. «Предыдущие эксперименты имели ограничения, когда дело касалось поиска темной материи на высоких частотах. DALI решает эту проблему, приняв новую стратегию», — говорит Де Мигель. «Если аксион или темный фотон существуют на этой территории, мы можем стать пионерами прямого обнаружения».
Анализ также выявил стратегии, которые можно использовать для повышения эффективности DALI, включая установку его на управляемую установку и создание массива небольших детекторов DALI.
Основываясь на анализе, Де Мигель убежден, что DALI может внести жизненно важный вклад в глобальные поиски темной материи. «Я считаю, что эксперимент DALI может сыграть ключевую роль в поиске и обнаружении темной материи», — говорит Де Мигель. «Тем более, что это достаточно дешево и осуществимо».
Больше информации: Javier De Miguel et al, Discovery prospects with the Dark-photons & Axion-Like particles Interferometer, Physical Review D (2024). DOI: 10.1103/PhysRevD.109.062002
Источник: RIKEN
0 комментариев