Уявіть, що ви налаштовуєте радіо, але не для того, щоб слухати музику, а щоб вловити слабкий шепіт темної матерії. Міжнародна команда дослідників запропонувала новаторську теорію: темна матерія може передавати сигнал, який ми можемо перехопити.
Ця невидима субстанція, що становить приблизно 85% маси Всесвіту, вже давно є однією з найбільших загадок науки. Ключем до цього відкриття є аксіони, гіпотетичні частинки, які вважаються основними компонентами темної матерії.
Дослідники розробляють спеціалізований детектор, щоб «слухати» частоти аксіонів. Цей пристрій, який порівнюють з «космічним радіо», скануватиме частоти по всій галактиці, шукаючи невловимий сигнал аксіонів. За словами Девіда Марша з Королівського коледжу Лондона, цей детектор, по суті, є космічним радіо, яке налаштовується на частоти галактики, поки не знайде аксіон.
Запропонована технологія передбачає використання унікального матеріалу, який може генерувати квазічастинки, подібні до аксіонів (AQ). Коли ці частинки досягають надзвичайно високої частоти аксіона, вони можуть випромінювати невелику кількість світла. Цей експеримент має на меті працювати в діапазоні частот, до якого інші методи мають труднощі з доступом.
Команда використала телурид вісмуту-марганцю, матеріал з унікальними магнітними та електронними властивостями, щоб створити доказ концепції. Цзянь-Сян Цю з Гарвардського університету заявив, що матеріал потрібно було відшарувати до кількох атомних шарів, щоб точно налаштувати його властивості. Після шести років розробки матеріалу команда спостерігала його взаємодію з квантовими сутностями, такими як аксіон.
Хоча, за оцінками, на створення функціонального детектора знадобиться близько п’яти років, уточнення місця пошуку може зайняти ще десять років. Незважаючи на виклики, потенціал революціонізувати космологію та фундаментально змінити наше розуміння Всесвіту є величезним.