Фізики використали звичайний цукор для пошуку невловимої темної матерії: які результати

Фізики придумали новий спосіб виявлення невловимої темної матерії, яка становить більшу частину матерії у Всесвіті. Для цього вони використовували величезні кристали сахарози, більш відомої як звичайний цукор. Але поки що вчені не відчули солодкого присмаку від отриманих результатів. Дослідження опубліковано на сервер препринтів arXiv, пише New Scientist.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Фізики вважають, що темна матерія існує, ґрунтуючись на дивному гравітаційному впливі, який вона, ймовірно, чинить на галактики. Поки що вчені не змогли виявити частинки темної матерії. Зокрема, багаторічні пошуки були спрямовані на виявлення передбачуваних частинок темної матерії, відомих як слабко взаємодіючі масивні частинки або вімпи.

Більшість детекторів, створених для виявлення вімпів, шукають спалахи світла, які можуть створювати частинки темної матерії під час взаємодії зі звичайною матерією. Передбачається, що ці частинки досить великі і їхня маса може бути в десятки й тисячі разів більшою за масу протона (одна з частинок у ядрі атома). Саме велика маса вімпів може пояснити вплив темної матерії на галактики. Але можливо, вімпи легші, ніж вважається.

Автори дослідження зайнялися пошуком легших вімпів за допомогою детектора темної матерії, створеного з кристалів цукру, які були охолоджені до екстремально низької температури.

За словами фізиків, дуже легкі вімпи, ймовірно, мають взаємодіяти з дуже легкими атомами, такими як водень. Але використовувати водень як детектор темної матерії складно, адже він має низьку щільність, а отже ймовірність взаємодії частинок темної матерії з атомом звичайної матерії вкрай мала.

Але сахароза містить 22 атоми водню в кожній молекулі, що значно вище за густину чистого водню. Фізики спочатку створили великі кристали сахарози з концентрованого розчину цукру. Потім вони охолодили кристали до майже абсолютного нуля (мінус 273,15 градуса Цельсія).

Після цього фізики спостерігали за можливими взаємодіями з темною матерією, відстежуючи крихітні підвищення температури за допомогою надчутливого термометра і спалахи світла за допомогою фотонного датчика.

Експеримент тривав 19 годин. Хоча кристали цукру справді засвітилися на рівні, що відповідає більшим частинкам, фізики не зафіксували жодних сигналів від легших частинок, які могли бути вімпами.

Вчені мають намір продовжити експерименти, хоча поки незрозуміло, чи можна повністю виключити інші можливі джерела світіння кристалів сахарози, як-от радіоактивний вуглець-14, що зазвичай міститься в багатьох цукрах.

Як уже писав Фокус, дивне гамма-випромінювання, яке виходить із центру Чумацького Шляху, може бути пов'язане зі знищенням частинок темної матерії.

Також Фокус писав про те, що міжзоряний об'єкт 3I/ATLAS створив дивний відросток: це можуть бути інопланетяни. Міжзоряний об'єкт 3I/ATLAS, який продовжує подорож через Сонячну систему, продовжує дивувати астрономів. Що більше інформації вчені отримують про цей об'єкт, який вважається кометою (хоча не всі з цим згодні), то більше запитань виникає.