Этот удивительный прибор разработали для обнаружения следов частиц аксиона — по одной из теорий, он может быть основой темной материи. Эксперимент должен был подтвердить теорию, но за три месяца не смог обнаружить нужные частицы. Теперь ученые повторят тот же опыт, но в другом диапазоне.
Одной из центральных задач физики является выявление того, из каких частиц состоит темная материя, отметили исследователи. Некоторые физики считают, что поиск гипотетической частицы, известной как «аксион», может привести к лучшему пониманию темной материи. Для этого команда американских физиков из Массачусетского технологического института (MIT) разработала и испытала аппарат в форме пончика, который может найти ее.
По их теории, если частицы существуют, аксионы будут практически невидимы, хотя они являются основой темной материи, которая составляет 85% массы всей вселенной. Однако в то же время аксионы влияют на магнитные поля и электричество — это может стать основой для их поиска.
Для этого они сделали магнит в форме пончика, и поместили его в камеру, где температура была близкой к нулю. Если аксионов нет, в центре пончика не должно быть магнитного поля. Если они существуют, инструменты должны обнаруживать даже минимальное магнитное поле. Однако за несколько месяцев показатели наличия аксионов в этих рамках не обнаружены.
«Вот что было элегантно в этом эксперименте, — отметила Линдли Уинслоу, главный исследователь проекта. — Технически, если бы мы заметили это магнитное поле, это мог быть только аксион, из-за особой геометрии, о которой мы думали».
Хотя это кажется плохой новостью для энтузиастов поиска аксиона, эксперимент не заканчивается. Магнитное поле — энергия, создаваемая аксионом, как ожидается, будет настолько малой, что этот конкретный опыт мог не обнаружить его, потому что прибор искал только в очень специфическом, узком диапазоне. «Подобно поиску пульта в доме, мы заглянули только за диван, а можем еще пойти в спальню, заглянуть под подушки и за телевизор», — отметила Уинслоу.