Израильские физики разработали метод обнаружения темной материи с помощью ядерных часов

Ученые из Института Вейцмана в сотрудничестве с коллегами из Германии предложили революционный метод обнаружения темной материи с помощью ядерных часов на основе радиоактивного тория-229. Работа опубликована в журнале Physical Review X.

Темная материя составляет около 80% массы Вселенной, но остается невидимой и неуловимой для прямого наблюдения. Почти столетие ученые безуспешно пытаются ее обнаружить различными способами – от ускорителей частиц до поиска космического излучения.

Команда профессора Гилада Переца из Института Вейцмана показала, как использовать торий-229 для поиска темной материи. Теоретические расчеты показали: если темная материя состоит из очень легких частиц (например, аксионов), то из-за их огромного частицы создают волну, которая колеблется во времени.

Из этого физики сделали неожиданный, но теоретически обоснованный вывод: эти колебания могут влиять на массу ядер, которые мы всегда считали неизменными. Как утверждают ученые, эти масса может слегка "дышать" под влиянием темной.

Профессор Перец поясняет: "Во Вселенной, состоящей только из видимой материи, физические условия и спектр поглощения любого материала оставались бы неизменными. Но поскольку темная материя окружает нас, ее волновая природа может незначительно изменять массу атомных ядер и вызывать сдвиги в их спектре поглощения".

Хотя ученые пока не обнаружили эти изменения, они заложили теоретическую основу для их понимания. Как только отклонение будет обнаружено, можно будет использовать его интенсивность и частоту, на которой оно проявляется, для расчета массы ответственной за него частицы темной материи.

Такие измерения могут обнаружить влияние темной материи, даже если оно в 100 миллионов раз слабее гравитации. Ученые считают, что ядерные часы на основе тория-229 станут идеальным детектором темной материи.


Источник: Newsru.co.il
Фото: DALL-E