Физики говорят, что темную материю можно найти просто на Земле — и в этом поможет обычная антенна

Темная материя, которая, как считается, составляет большую часть нашей Вселенной, до сих пор остается неуловимой, учитывая, что проявляется исключительно гравитационным влиянием на видимую материю. Исследователи предлагают различные интересные теоретические методы для ее обнаружения, и в одном из последних говорится, что это можно сделать прямо на Земле, а вернее — в ее ионосфереИоносфера — это слои атмосферы на высоте от 80 до 600 км, которые характеризуются высоким содержанием ионов и свободных электронов. Ионизация происходит под воздействием ультрафиолетовых лучей солнечной радиации..

Теоретическая модель, предложенная группой исследователей из Женевского университета, CERN и Римского университета ла Сапиенца, предполагает, что вся темная материя (или ее большая часть) может состоять из аксионов или темных фотонов, которые превращаются в обычные фотоны на Земле — и это превращение в конечном итоге можно отслеживать с помощью антенн.

Ранее ученые уже рассматривали возможность резонансного превращения темной материи в обычные фотоны в астрофизических средах (в солнечной короне, нейтронных звездах, на Юпитере и т.д.), однако ионосфера долгое время избегала этого участия, несмотря на то, что достаточно хорошо изучена и удобна в отслеживании.

Исследователи рассчитали коэффициент превращения для предполагаемого ими сигнала, учитывая различные эффекты, которые могли бы его ослабить, и сравнили этот сигнал с фоновым шумом (то есть несвязанными фотонами), который может достигнуть потенциальной антенны, чтобы оценить потенциал своего подхода для обнаружения аксионов темной материи или темных фотонов в реальном эксперименте.

Выводы свидетельствуют о том, что для «поимки» предполагаемого сигнала достаточно маленькой дипольной антенны, но, конечно, подтвердить это можно лишь экспериментально. В то же время метод довольно дешевый по сравнению с теми, что предлагались ранее, поэтому вполне возможно, что результаты мы увидим в ближайшие годы.

Бидл с командой сейчас работают с другими физиками-экспериментаторами, чтобы спланировать будущие поиски темной материи на основе собственных прогнозов.

Источник: phys.org