Ученые придумали, как найти следы темной материи в древних камнях

Пока астрофизики ищут следы темной материи в космосе, команда ученых из Политехнического университета Вирджинии решила исследовать камни возрастом миллиард лет, сообщает https://news.vt.edu/articles/2024/10/science-ancient-rocks-d... вуза. Предположительно, в их атомах и ядрах могли остаться следы столкновения со слабовзаимодействующими массивными частицами (WIMP).

Эти вимпы «общаются» с барионной материей только посредством гравитации и слабого взаимодействия, так что заметить их крайне непросто. Однако от других гипотетических форм темной материи их отличает возможность воздействия на атомные ядра, последствия чего будут видны в кристаллической решетке. К примеру, удар частицы может передать небольшое количество энергии и вызвать слабую отдачу ядра.

В теории все просто, но на практике никто не знал, как идентифицировать камни, подходящие для поиска темной материи. Вдобавок, из-за радиоактивности древней породы результаты могут зачастую быть ложноположительными. И тем не менее, ученые из Политехнического университета Вирджинии нашли способ преодоления этих проблем. Они предложили использовать метод микробиологического сканирования, а в качестве материала ограничиться морскими галитами. Уровень урана в этих минералах обычно очень низкий.

«Команда уже начала создавать трехмерные изображения траекторий выскоэнергетических частиц в искусственном фториде лития. Этот искусственный кристалл плохо подходит для детектора темной материи, но он поможет установить полный диапазон сигналов, не повреждая кристалл», - сказал Патрик Хьюбер, руководитель группы исследователей.

Он и его команда готовятся провести ряд экспериментов, чтобы убедиться в действенности предложенного метода.

Другая группа ученых https://hightech.plus/2024/10/22/komanda-fizikov-zayavila-ch..., что темную материю можно увидеть в телескоп. Речь идет об аксионах, еще одних кандидатах на роль частиц ТМ. Международная команда физиков опубликовала уже второе исследование, в котором развивает гипотезу о том, что аксионы могут возникать и скапливаться в крайне плотные облаках вокруг нейтронных звезд.