Науковці наблизилися до революційного прориву у створенні темної матерії в лабораторних умовах

Новаторський експеримент Broadband Reflector Experiment for Axion Detection (BREAD), розроблений Університетом Чикаго та Лабораторією Ферміла Міністерства енергетики США спрямований на виявлення часток темної матерії. Проміжні результати вже дають науковцям змогу точніше визначити характеристики, яких вони можуть очікувати від таких частинок. Крім того, BREAD запропонував новий, відносно недорогий метод пошуку темної матерії, який не вимагає великої кількості місця.

Експеримент використовує «широкосмуговий» підхід до пошуку гіпотетичних частинок темної матерії, таких як «аксіони» і супутні «темні фотони». Широкий спектр тестувань дає більшу кількість можливостей, ніж інші експерименти, хоча і з трохи меншою точністю. «Якщо думати про це як про радіо, то пошук темної матерії схожий на налаштування на певну радіостанцію, але тут нам потрібно перевірити мільйон частот», — пояснює співкерівник проекту BREAD, дослідник Девід Міллер.

Попередні результати, отримані після місяця роботи прототипу експерименту в Університеті Чикаго, показали високу чутливість у досліджуваному діапазоні частот. «Це лише перший крок у серії захопливих експериментів, які ми плануємо», — каже співкерівник BREAD і дослідник із Фермілаба, Ендрю Сонненшайн.

Наступний етап експерименту BREAD передбачає перевезення апарату у магнітну установку Національної лабораторії Аргонн. Крім того, такі установи, як Національна прискорювальна лабораторія SLAC, Массачусетський технологічний інститут, Каліфорнійський технологічний інститут і Лабораторія реактивного руху NASA, співпрацюють з Університетом Чикаго і Фермілабом над майбутніми версіями експерименту BREAD.

«Ще є стільки нерозв’язаних питань у науці та величезний простір для нових творчих ідей щодо їх вирішення», — підсумовує Міллер.

Нагадаємо — автори свіжого дослідження, опублікованого в журналі Physical Review D, вважають, що темна матерія створює зірки, що вибухають. Згідно з дослідженням, вибух зірки з темної матерії випускатиме специфічне випромінювання — його можна виявити завдяки його впливу на звичайну матерію. Відкриття дасть змогу зрозуміти, з чого насправді складається темна матерія і чи дійсно містить відомі науці аксіони.