Науковці переконані, що термоядерні реактори стануть новим інструментом для пошуку темної матерії

Вчені припускають, що термоядерні реактори можуть стати новим інструментом у пошуку темної матерії, зокрема гіпотетичних аксіонів. Дослідження, опубліковане в Jour­nal of High Ener­gy Physics командою Юре Зупана з Університету Цинциннаті, показує: умови всередині реакторів здатні відтворювати процеси, які відбуваються в надрах Сонця, і потенційно генерувати ці частинки.

Темна матерія становить близько 85% усієї матерії у Всесвіті, але її фізичний носій досі не знайдено. Її існування підтверджують непрямі спостереження, зокрема гравітаційне лінзування, проте пошук конкретної частинки триває. Одним із головних кандидатів є аксіон — надзвичайно легка частинка, маса якої у мільярди разів менша за масу електрона.

Зупан і його команда використали параметри міжнародного проєкту ITER у Франції — найбільшої спроби створити керований термоядерний синтез. У цьому токамаці планується злиття тритію та дейтерію всередині камери з рідким літієм. Взаємодія нейтронів із літієвими «бланкетами» може породжувати нові частинки, включно з аксіонами.

Інший можливий шлях — процес гальмівного випромінювання, коли нейтрон різко втрачає енергію після зіткнення. Для фізиків синтезу це небажане явище, адже воно знижує ефективність реактора, проте для пошуку екзотичних частинок воно може стати джерелом нових відкриттів.

Якщо аксіони вдасться отримати у лабораторних умовах, це стане проривом у фізиці високих енергій і допоможе пояснити походження та структуру Всесвіту. Таким чином термоядерні реактори можуть не лише забезпечити людство майже безмежною енергією, а й відкрити шлях до розгадки однієї з найбільших космічних таємниць.