Спостереження за космосом породжують низку загадок, які приписують загадковій «темній матерії». Її ніхто не бачив, але вважається, що на неї доводиться 95% всесвіту. Тепер учені розробили експеримент, який дозволить упіймати темну матерію в пастку.
Хоча темна матерія та темна енергія складають приблизно 95 відсотків матерії у Всесвіті, вчені ніколи не спостерігали їх безпосередньо. Висновок про їхнє існування науковці зробили на основі їхнього передбачуваного гравітаційного впливу на видиму звичайну матерію.
Вчені з Ноттінгемського університету створили «пастку», призначену для того, щоб ближче поглянути на цю завжди невловиму концепцію.
У новому дослідженні, опублікованому в журналі Physical Review D , вчені з Ноттінгемського університету представили частинку, відому як скалярне поле, і сконструювали пастку для виявлення впливу темної матерії, яка називається доменними стінками або темними стінками.
Професор Ноттінгемського університету та провідний автор Клер Берредж пояснює: «Оскільки щільність знижується, утворюються дефекти — це подібно до того, коли вода замерзає в лід, молекули води випадкові, і коли вони замерзають, ви отримуєте кристалічну структуру з молекулами, вишикуваними випадковим чином, де одні розташовані в один бік, а інші — в інший, і це створює лінії розлому. Щось подібне відбувається в скалярних полях, коли щільність стає нижчою. Ви не можете побачити ці лінії розлому на око, але якщо частинки проходять через них, це може змінити їхню траєкторію. Ці дефекти є темними стінами і можуть підтвердити теорію скалярних полів».
По суті, якби ці сконструйовані пастки могли виявити темні стіни, це було б основним доказом теорії скалярних полів.
Щоб провести цей експеримент, команда створила надруковані на 3D-принтері судини, спеціально розроблені для «захоплення» темних стін, згідно з теоретичними розрахунками. Щоб «закрутити» пастку, вчені охолодять атоми літію майже до абсолютного нуля за допомогою лазерних фотонів і помістять їх у спеціальний вакуум, який імітує зміну щільності, як описує Берраж. Якщо все піде за планом, ці «лінії розлому» в межах скалярних полів повинні бути захоплені в експерименті.
«Надруковані на 3D-принтері посудини, які ми використовуємо як вакуумну камеру, були сконструйовані з використанням теоретичних розрахунків темних стін, це створило те, що, на нашу думку, є ідеальною формою, структурою та текстурою для захоплення темної матерії, — Лючія Хакермюллер з Університету Ноттінгема, який розробив експеримент, йдеться в заяві для преси. – Щоб успішно продемонструвати, що темні стіни потрапили в пастку, ми дозволимо холодній атомній хмарі пройти крізь ці стіни».
Весь цей експеримент тривав три роки, і команда сподівається отримати результати від ретельно розробленої пастки протягом року.
Звичайно, також можливо, що темні стіни взагалі не з’являться. Однак у світі науки будь-який результат сприяє нашому розумінню таємничих сил, які формують основу відомого Всесвіту, тому що виявлення того, чим не є темна матерія та темна енергія, також може бути надзвичайно цінним.
За матеріалами: Popular Mechanics
