Сміливий експеримент може, нарешті, допомогти виявити невловиму матерію, що становить 95% Всесвіту.
Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Physical Review D, фізики створили пастку для темної матерії, яка має виявити цю загадкову речовину, яку ще ніхто ніколи не бачив. Вважається, що темна матерія існує і її наявність пояснює видимі структури галактик. Але темна матерія може взаємодіяти зі звичайною матерією, якої всього 5% у Всесвіті, тільки за допомогою гравітації. Фізики сподіваються дізнатися, чи спрацювала їхня пастка вже найближчим часом, пише Popular Mechanics.
У Фокус. Технології з’явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Стандартна модель фізики елементарних частинок найкраще пояснює наш Всесвіт, але вона не може пояснити темну матерію і темну енергію. За оцінками вчених, ці два явища, які ніхто ніколи не бачив, насправді становлять 95 % усього Всесвіту. Це означає, що звичайна матерія, з якої складаються зірки, галактики, планети і всі живі істоти, становить лише 5%.
Тепер же фізики створили пастку для того, щоб нарешті виявити невловиму темну матерію. У своєму дослідженні вчені представили частинку, відому як скалярне поле, і створили пастку для виявлення ефекту темної матерії, що називається доменними стінками
За словами фізиків, через зниження щільності утворюються дефекти, схожі на ті, коли вода замерзає і молекули утворюють кристалічну структуру. У ній молекули шикуються випадковим чином, причому деякі шикуються в один бік, а деякі — в інший, і це створює лінії розлому. Щось подібне відбувається і в скалярних полях, коли щільність знижується. Не можна побачити ці лінії розлому безпосередньо, але якщо частинки пройдуть через них, це може змінити їхню траєкторію. Ці дефекти являють собою доменні або темні стінки і можуть довести теорію скалярних полів. По суті, якщо пастки зможуть виявити темні стінки, то це буде важливим доказом теорії скалярних полів.
Фізики створили надруковані на 3D-принтері посудини, спеціально призначені для пастки доменних стінок, згідно з теоретичними розрахунками. Тепер вчені приступають до іншої частини експерименту. Щоб пастка спрацювала, їм потрібно охолодити атоми літію майже до абсолютного нуля за допомогою лазерів, а потім помістити у вакуум, який імітує зміну щільності. Якщо все піде за планом, то лінії розлому всередині скалярних полів мають бути спіймані під час експерименту.
За словами вчених, надруковані посудини, які використовуються як вакуумна камера, були побудовані з використанням теоретичних розрахунків доменних стінок. Таким чином було створено те, що вважається ідеальною структурою для уловлювання темної матерії. Щоб продемонструвати, що доменні стінки опинилися в пастці, фізики дозволять хмарі холодних атомів пройти крізь них.
На створення всього цього експерименту пішло три роки, і вчені сподіваються отримати результати протягом цього року. Існує ймовірність, що темні стінки взагалі не з’являться. Але такий експеримент може показати, чим темна матерія не є, а це також надзвичайно важливо.
Як уже писав Фокус, нове відкриття змінює розуміння космосу і астрономи вважають, що ранній Всесвіт не такий, як вони очікували. Астрономи отримали нову інформацію про те, як формувалися найперші галактики.
Також Фокус писав, що, як показало недавнє дослідження, поведінка темної матерії відрізняється від того, що думали вчені.
Джерело:focus.ua
