Эксперимент показал, что фотоны света могут вести себя как частицы темной материи

Международная группа физиков объявила о важном прогрессе в поисках темной материи. В экспериментах с искусственными кристаллами из иттриевого железного граната исследователям удалось заставить фотоны двигаться так же, как должны вести себя аксионы — гипотетические частицы, считающиеся основными кандидатами на роль темной материи.

Результаты исследований наших новых кристаллических структур вселяют большую уверенность в том, что однажды мы сможем использовать кристаллы для обнаружения настоящих аксионов.

Профессор Чжан Байлэ из Наньянского технологического университета, соавтор исследования

Темная материя не излучает и не отражает свет, не имеет электрического заряда и крайне слабо взаимодействует с обычной материей, что делает ее обнаружение чрезвычайно сложным. Однако ученые уверены в ее существовании, поскольку наличие темной материи помогает объяснить, почему галактики не распадаются под действием центробежных сил.

В ходе экспериментов исследователи наблюдали, как фотоны света перемещались в одном направлении по трехмерным краям специально спроектированной кристаллической структуры. Такое поведение полностью соответствует теоретическим предсказаниям о движении аксионов.

Теория предсказывает, что настоящие аксионы могут преобразовываться в фотоны в мощном магнитном поле в 10 Тесла. Когда аксионы преобразуются в фотоны, частицы света можно обнаружить с помощью традиционного оборудования, чтобы показать, что аксионы существуют. 

Однако ожидается, что преобразование будет крайне неэффективным, поэтому сигналы от преобразованных фотонов будут слабыми и легко замаскированными другими сигналами. До сих пор попытки измерить сигналы преобразованных фотонов не увенчались успехом.

Исследователи считают, что можно оптимизировать кристаллические конструкции и использовать их в экспериментах по обнаружению фотонов, преобразованных из аксионов в экстремальных условиях, таких как сильные магнитные поля. По их расчетам кристаллические структуры способны усиливать слабые сигналы фотонов, преобразованных в аксионы, но для подтверждения этой гипотезы необходимы дополнительные исследования.

Читать далее:

Пожары в Лос-Анджелесе показали из космоса: что известно прямо сейчас

Астрофизики отследили источник радиосигнала из далекой галактики

Найден неуловимый вулкан, который охладил Землю во времена Пушкина

The post Эксперимент показал, что фотоны света могут вести себя как частицы темной материи appeared first on Хайтек.