Наука

Физики предложили искать темную материю на Земле

Карта распределения темной материи во Вселенной
Карта распределения темной материи во Вселенной
Читать на сайте Ria.ru
МОСКВА, 10 апр — РИА Новости. В новой статье в журнале European Physical Journal D американские физики предлагают два новых метода поиска темной материи путем отслеживания крошечных возмущений в уже проводимых гравитационных исследованиях и экспериментах.
Считается, что темная материя, которую ученые пока не могут фиксировать физически с помощью традиционных инструментов, составляет около 27 процентов всей массы Вселенной, но ее свойства все еще остаются загадочными. Трудности заключаются в том, что она не участвует в электромагнитном взаимодействии и поэтому недоступна для прямого наблюдения.
Само понятие темной материи было введено для теоретического объяснения проблемы скрытой массы в эффектах аномально высокой скорости вращения внешних областей галактик, в которых задействовано вещество, масса которого намного превышает массу обычной видимой материи, а также так называемого гравитационного линзирования. Поэтому ученые считают, что проявления темной материи надо искать в гравитационных взаимодействиях.
Физики Рис МакНелли (Rees McNally) и Таня Зелевински (Tanya Zelevinsky) из Колумбийского университета в Нью-Йорке предлагаются два новых метода поиска темной материи путем фиксации мельчайших гравитационных возмущений.
Одна из общепринятых гипотез предполагает, что темная материя не распределена равномерно по всей Галактике, а представляет из себя скалярное поле, существуя в виде "сгустков" чрезвычайно легких частиц. Когда Земля проходит через такие сгустки, фундаментальные свойства вещества изменяются так, что их можно обнаружить, если инструменты достаточно чувствительны.
 Млечный путь вместе с галактическим гало
Астрономы нашли край нашей Галактики
До настоящего времени поиски сгустков темной материи основывались на анализе отклонений атомных часов, установленных на космических зондах, находящихся на орбите Земли или в других частях Солнечной системы. Все эти часы имеют четкое начало отсчета и синхронизированы в единой сети с помощью GPS. Рассогласование в ходе атомных часов, по мнению ученых, даст возможность зафиксировать прохождение через такие топологические дефекты пространства, как сгустки темной материи.
Авторы исследования предлагают новые методы, с помощью которых можно уловить небольшие дополнительные "толчки" или ускорения нормальной материи, вызванные прохождением через сгустки темной материи, с помощью, во-первых — датчиков гравитации, а во-вторых — детекторов гравитационных волн.
Датчики гравитации Международной службы геодинамики и приливов и отливов IGETS, которая используется для геологических исследований, уже распространены по всему миру и объединены в единую сеть. В архиве этой службы накоплены данные за более чем 20-летний период наблюдений, которые легко можно использовать.
А гравитационные волны космического происхождения ищут в рамках проекта LIGO, две лазерно-интерферометрические гравитационно-волновые обсерватории которого находятся на разных побережьях США на расстоянии 3002 километра друг от друга.
МакНалли, первый автор исследования рассказывает в пресс-релизе издательства Springer, что на эту работу его вдохновили ​​два фактора: преимуществами пересмотра существующих экспериментов и чтение научной фантастикой: "Мне нравятся такие романы, в которых исследуется, что может произойти, если фундаментальные константы изменятся, и интересно исследовать такие вещи в реальном мире".
Что касается практического применения, ученый считает, что лучше все делать шаг за шагом: "Сначала нам нужно выяснить, что такое темная материя, а затем, возможно, мы придумаем, как ее использовать".
Физики нашли частицу, идеально подходящую для темной материи
Обсудить
Рекомендуем