Wyobraź sobie, że stroisz radio, ale nie po to, by słuchać muzyki, lecz by wychwycić słabe szepty ciemnej materii. Międzynarodowy zespół naukowców zaproponował przełomową teorię: ciemna materia może transmitować sygnał, który możemy przechwycić.
Ta niewidzialna substancja, stanowiąca około 85% masy Wszechświata, od dawna jest jedną z największych zagadek nauki. Kluczem do tego odkrycia są aksjony, hipotetyczne cząstki uważane za podstawowe składniki ciemnej materii.
Naukowcy opracowują specjalny detektor, który będzie „nasłuchiwał” częstotliwości aksjonów. To urządzenie, przypominające „kosmiczne radio”, będzie skanować częstotliwości w całej galaktyce, poszukując nieuchwytnego sygnału aksjonów. Według Davida Marsha z King's College London, detektor ten jest w zasadzie kosmicznym radiem, dostrajającym się do częstotliwości galaktyki, aż do znalezienia aksjonu.
Proponowana technologia wykorzystuje unikalny materiał, który może generować quasi-cząstki aksjonopodobne (AQ). Kiedy te cząstki osiągną ekstremalnie wysoką częstotliwość aksjonu, mogą emitować niewielkie ilości światła. Eksperyment ma na celu działanie w zakresie częstotliwości, do którego inne metody mają trudności z dotarciem.
Zespół wykorzystał tellurek bizmutu i manganu, materiał o unikalnych właściwościach magnetycznych i elektronicznych, aby zbudować dowód koncepcji. Jian-Xiang Qiu z Harvard University stwierdził, że materiał musiał zostać złuszczony do kilku warstw atomowych, aby precyzyjnie dostroić jego właściwości. Po sześciu latach rozwoju materiału zespół zaobserwował jego interakcję z bytami kwantowymi, takimi jak aksjon.
Szacuje się, że zbudowanie funkcjonalnego detektora zajmie około pięciu lat, a udoskonalenie lokalizacji poszukiwań może zająć kolejne dziesięć lat. Pomimo wyzwań, potencjał zrewolucjonizowania kosmologii i fundamentalnej zmiany naszego rozumienia Wszechświata jest ogromny.