Земля може плавати у темній матерії, кажуть вчені

Дослідники припускають, що нам слід полювати надлегкого кандидата у темну матерію в іоносфері Землі, що є «далекою перспективою».

Темна хвиля

Дослідники припускають, що нашу планету стрясають хвилі темної матерії — невловної речовини, яка, як вважають, становить 27 відсотків Всесвіту, хоча вченим ще не вдалося спостерігати її безпосередньо.

Як досліджує видатний науковий комунікатор Пол Саттер у статті для Live Science, європейські автори ще не опублікованої статті стверджують, що радіохвилі виявляються в іоносфері Землі — частини верхніх шарів атмосфери, де ультрафіолетове та рентгенівське випромінювання Сонця іонізує атоми з утворенням плазми — може бути результатом взаємодії частинок з темною матерією і, отже, відмінним місцем для полювання на ухильну речовину.

Це гостроцікава, хоч і спекулятивна теорія, для доказу якої можуть знадобитися десятиліття досліджень. Однак, за цей приз, безумовно, варто поборотися, оскільки він потенційно може покласти край одному з найбільших питань, що залишилися без відповіді про Всесвіт, який існує сьогодні.

Космічний удар

За минулі роки вчені запропонували кілька кандидатів на роль темної матерії, включаючи надзвичайно масивні частинки, які називаються «слабко взаємодійні масивні частинки» (вімпи), або надзвичайно легкі частинки, які називаються «аксіонами».

Завдяки незвичайній легкості аксіонів ці гіпотетичні частки можуть поводитися швидше як «великі хвилі, що плескаються по космосу», як пояснив Саттер.

Через це за ними буде надзвичайно складно спостерігати. Замість того, щоб шукати самі частинки, вчені давно пропонують шукати будь-які взаємодії, які вони мають з іншою матерією навколо них, включаючи плазму, що складається з високозаряджених частинок.

Тепер команда дослідників з Женевського університету та Європейської організації ядерних досліджень (ЦЕРН), яка знаходиться в авангарді нашого полювання на екзотичні частки, пропонує нове місце, де ми могли б шукати: іоносферу Землі.

Вивчаючи, як «хвилі гіпотетичної темної матерії» взаємодіють з іонізованими частинками, на думку Саттера, ми могли б наблизитися на один маленький крок до відповіді на одну з найбільших загадок, що стоять перед астрофізиками сьогодні.

Хоч це те, що Саттер називає «далекою перспективою», за наявності правильних інструментів у нас може з'явитися шанс нарешті розкрити приховану сутність темної матерії.

"Електрично мала дипольна антена, націлена на генеровані радіохвилі, може бути на кілька порядків більш чутливою до темних фотонів і аксіоноподібних частинок темної матерії у відповідному діапазоні мас", — пишуть дослідники.

А ще краще те, що іоносфера знаходиться дуже близько до нас, що робить її привабливим місцем для полювання за темною матерією.

"Ця форма темної матерії є глибоко теоретичною, і знадобляться роки, якщо не десятиліття, щоб удосконалити техніку спостереження для пошуку цих радіохвиль", — сказав Саттер. «Але якщо це спрацює, це стане золотою жилою, яка дозволить нам вивчати один із найзагадковіших елементів у Всесвіті прямо на порозі нашого космосу».

Джерела: Live Science