Темную материю предложили ловить нанопроводами
Физики предложили новый способ детектирования частиц темной материи. Для его реализации необходимо следить за параметрами очень тонких сверхпроводящих проводов, которые в случае взаимодействия с частицей темной энергии могут нагреться достаточно сильно для потери сверхпроводящего состояния. Авторы идеи изготовили прототип, описание проекта изложено в препринте на сервере arXiv.org.
Термином «темная материя» в астрофизике называется несколько несостыковок между наблюдениями и теоретическими оценками. В частности, зависимость скорости движения звезд от расстояния до центров галактик не может быть объяснена с учетом только известных видов вещества и установленных законов физики. Также темной материей пытаются описать свойства гравитационного линзирования на скоплениях галактик, быстрый рост неоднородностей в ранней Вселенной, форму спектра мощности реликтового излучения и некоторые другие явления.
Согласно наиболее распространенному в современной науке взгляду, темная материя — это специфический вид вещества, которое не взаимодействует электромагнитным образом и поэтому не может быть зафиксировано при помощи наблюдений на обычных телескопах. Существуют альтернативные подходы, которые пробуют объяснить те же самые эффекты посредством модификации известных физических законов или введением новых, но они, в отличие от новой формы вещества, не справляются с объяснением всех связываемых с темной материей проблем.
Основным затруднением модели темной материи в виде вещества является неизвестная масса составляющих ее частиц. Диапазон рассматриваемых теоретиками возможностей колоссален: от сверхлегких частиц «размытой» темной материи с массой порядка 10-22 электронвольт до первичных черных дыр с массами в несколько солнечных и более — разброс свыше 60 порядков. Однако наибольшее число работ посвящено разработке модели вимпов — слабовзаимодействующих массивных частиц (WIMP — Weakly Interacting Massive Particle). Эти объекты должны обладать массой порядка массы известных элементарных частиц или в сравнимое количество раз больше, то есть находиться в диапазоне от мегаэлектронвольта до тераэлектронвольта.
Поиску частиц темной материи также посвящено множество работ. Попытками получить подходящие объекты занимаются как на коллайдерах, так и при помощи специальных установок. Однако пока эти поиски не увенчались успехом. В частности, в прошлом году физики отчитались о поисках при помощи детектора XENON1T — искомых событий зафиксировано не было. Отдельные эксперименты, такие как DAMA, улавливают определенный сигнал, но научное сообщество постоянно подвергает сомнению его интерпретацию в качестве надежного свидетельства регистрации частиц темной материи. Также продолжается строительство и планирование еще более крупных и современных детекторов.
Работа сотрудников Еврейского университета в Иерусалиме и Массачусетского технологического института посвящена новому методу обнаружения относительно легких вимпов с массой менее гигаэлектронвольта. Фундаментальный принцип его работы схож с большинством детекторов — заметить прямые соударения частиц темной материи с известными компонентами вещества. Однако, если в большинстве случаев физики пытаются зафиксировать свет, который испускают ядра после получения энергии от вимпа, то в рамках нового подхода предлагается искать повышение температуры, так как соударение приведет к раскачиванию атомов в кристаллической решетке. В качестве своеобразного детектора температуры физики предложили использовать крохотные сверхпроводящие провода: если они будут находиться около критической температуры, то даже небольшой нагрев приведет к выходу из сверхпроводящего состояния части объекта, резкому росту электрического сопротивления и заметному скачку напряжения около одного милливольта продолжительностью от единиц до десятков наносекунд. По подсчетам авторов, такой детектор чувствителен к двум диапазонам масс: от миллиэлектронвольта до электронвольта на основе поглощения частиц, и от килоэлектронвольта до гигаэлектронвольта на основе рассеяния частиц.
Новая идея хороша по нескольким причинам. Во-первых, в ней предлагается объединить рабочее вещество, с которым должны взаимодействовать вимпы, и детектор, который измеряет этот эффект. Во-вторых, такой прибор обладает исключительно низким уровнем шумов, так как работает в квантовом режиме при низких температурах. В-третьих, все компоненты для работы такого устройства можно изготовить уже сегодня, так как технологии однофотонных детекторов на основе сверхпроводящих нанопроводов уже разработаны, хоть и не выпускаются в больших объемах.
Авторы исследования изготовили прототип подобного детектора из проводков силицида вольфрама толщиной 140 нанометров и длиной 400 микрон, функционирующий при температуре несколько милликельвин. В течение эксперимента продолжительностью 10 тысяч секунд установка с массой рабочего тела 4,3 нанограмма никаких скачков напряжения не зафиксировала. Этот результат не только подтверждает работоспособность метода, но и уже устанавливает значимые для науки ограничения. В частности, полученные данные оказались самым строгим полученным в земных лабораториях ограничением на сечение поглощения сверхлегких частиц темной материи с массой менее 1 электронвольта, к которым, например, относится темный фотон. Авторы считают, что подобный детектор с массой около килограмма вполне можно построить в ближайшие несколько лет. Такое устройство сможет конкурировать с крупнейшими современными детекторами по чувствительности.
В связи с отсутствием конкретных результатов прямой регистрации частиц темной материи, в последние годы появляется все больше гипотез, пытающихся объяснить свойства Вселенной иным образом. В частности, одна из моделей предполагает заполнение всего пространства новой субстанцией с отрицательной массой, которая одновременно может объяснить и темную материю, и темную энергию. Другие ученые предложили рассмотреть случай фотона с ненулевой массой — мы подробно обсуждали эту теорию со специалистом по теории поля.
Источник
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
МЕНЮ
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - ...
Последние аномальные новости

Бывают и белые олени

В скольких скульптурах могут быть замурованы люди

Военные конфликты перемещаются в космос

Встречи с лесными духами в наше время

Гитлер со своими приспешниками бежал в Аргентину

Женщина очнулась после 27 лет комы

Женщина решила достать кость и проглотила ложку

Животные-призраки Великобритании

Жизнь в системе TRAPPIST-1 существует благодаря вулканам

Золотая кровь или кровь с нулевым резус-фактором

Иисус жил в Индии, а потом его забрали инопланетяне

Как просто вычислить свой биологический возраст

Кому интересна Школа экстрасенсов

Куб Боргов замечен около Солнца

Люди могут быть эксперементом инопланетян

Может ли меняться цвет глаз от настроения

Мотогонщик упал с 15-метровой скалы и выжил

Мужчина поймал огромную щуку

На связи - Гиперборея

Небоскреб из дерева строят в Норвегии

Нечто разгуливает по коридору испанской школы

НЛО или обман зрения

Осла-гиганта нашли в Англии

Пара по ошибке купила выигрышный билет

Полосы Апокалипсиса - предвестники Судного дня

Почему магнитное поле Земли меняется рывками

Проклятие - свеча за упокой живому

Самые шокирующие озера

Спрайты в небе над Оклахомой

Третья мировая война может начаться 2 мая

База инопланетян расположена в озере Байкал

Второе пришествие Христа предсказал Ньютон

Девочке, родившейся без мозга, исполнилось 6 лет

Для чего биохакеры вживляют микросхемы

Инопланетяне заставляют людей лететь на Марс

Инопланетяне с Нибиру уже в России

Как далеко добрались космические послания человечества

Кладоискатели нашли гору древних монет

Конспирологи разглядели связь между пожаром в Нотр-Даме и Нибиру

Луна является машиной для слежки за землянами

Люди каких профессий наиболее суеверны

Мир рухнет 29 апреля

Над Киевом заметили группу НЛО

НЛО видели в Астраханской области

НЛО пролетело в небе над Москвой

НЛО сняли в Самарской области

Опровергнут популярный миф о похудении

Пожар в Нотр-Даме. Халатность, поджог или мистика

Призраки, обитающие в Нотр-Дам-де-Пари

Пришельцы вызвали подкрепление

Пришельцы разрушают тектонические плиты Земли

Раскрыта судьба древнего исчезнувшего города

Рецензия на фильм Проклятие Ла Йороны

Ритуал Огня начался и продолжится до 2 мая

Старушка поделилась секретом долгой жизни

Странные последствия загадочного взрыва в Африке

Таинственный хищник изувечил и обескровил более 70 животных

Уфологи заметили следы применения лучевого оружия

Ухтинец встретил НЛО

Фантасты получили гиперборейские паспорта

Астероид GC6 прикрыл высадку пришельцев с Нибиру

В скелеты людей возвращается кость, которая считалась давно исчезнувшей

Волонтеры взялись за восстановление дольменов

Где жители Московской области видели пришельцев

Девочка с вывернутыми ногами теперь может нормально ходить

Еще одна версия о местонахождении Янтарной комнаты

Зеленый объект заметил житель Ростова

Инопланетяне ударили по Красноярску

Китай намерен построить коллайдер следующего поколения

Машины будущего. А где здесь руль

Метеорит пролетел над Нижегородской областью

НЛО - это машины времени из будущего

Нумерологи расшифровали код да Винчи и предсказали Апокалипсис

Озера Титана хранят топливо для инопланетян

Пензенский ученый собирается исследовать феномен, который взаимосвязан с НЛО

Первые разведчики с Нибиру уже среди людей

Потерянная Атлантида находится в Санкт-Петербурге

Пришельцы с Нибиру высаживаются на Землю

Пришельцы ударили по Тайваню за попытку уфолога выйти на связь

Пророчество майя о конце света сбылось

Пророчество Ньютона об Иисусе, который сойдет на Землю

Синяя звезда попала в объектив японского спутника

Туристы наблюдали НЛО на Канарах

У жителей бурятского села болит голова от НЛО

Умерла известная охотница за привидениями

Физики хотят найти тёмную материю

Флоридская фирма предлагает страховку на случай похищения пришельцами

Человечество может быть внутри игровой симуляции пришельцев

Экстрасенсы обокрали жительницу Молдовы

Ящик Пандоры украли в Венесуэле

Терминал электронной очереди. Удобное управление процессом обслуживания

Альтернативная теория о первой цивилизации Америки

Божий глаз возник над Манитобой

К концу 2019 года автопилот Tesla превзойдёт умения водителя

Китай открыл марсианскую базу в пустыне

Космонавт Лазуткин. Я видел в космосе НЛО

Крушение зонда Берешит. Жалкое оправдание

Любитель пива обошел 51695 пабов

Масоны сожгли Нотр-Дам-де-Пари

Мимо Земли пролетел астероид размером с дом

Над Индией неделю идет каменный дождь

Народы, внезапно оказавшиеся родственниками

НЛО заметили над Ливаном

Озера - скрытые базы НЛО

Парень заснял возле своего дома жуткую девушку

РПЦ не увидела апокалиптического знамения в сгоревшем Нотр-Даме

Самого маленького мальчика выходили

Сбербанк показал виртуальную телеведущую

Странное существо обнаружили в Индийском океане

Шумеры носили наручные часы

Электрический разряд может улучшить память

Астронавты МКС скрывают эвакуацию инопланетян с Луны

Близнецы родились с разницей в 97 дней

Военные корабли Нибиру высаживаются на Землю

Военные начали обстрел инопланетного корабля

Дома с привидениями - классический элемент жанра хоррор

Жуткие плотоядные обезьяны-мутанты

Загадочное существо вымыло на берег Сан-Диего

Звезды, которые видели инопланетян

Инопланетяне изучают наши технологии

Инопланетяне посылают сигналы флоту из Новгорода

Инопланетяне с помощью тепловых установок способствуют таянию льдов

Инопланетяне являются потомками древних греков

Курганцы сообщили об НЛО

Легенды Москвы. Тайны Велесова оврага

Музей дольменной культуры появится в Адыгее

На МКС готовятся к атаке Нибиру

Над Вайомингом появилась синяя звезда

НАСА сможет останавливать несущиеся к Земле астероиды

Нашли сову, высидевшую утенка

Огонь в небе над Уфой

Откуда взялись мегалитические петроглифы в крымской степи

Очевидец снял пролет НЛО из окна поезда

Подкасты о неизведанном, о высоком и даже мистическом

Правительство США изучало влияние НЛО на здоровье человека

Пришельцы готовят вторжение

Солнце может быть пристанищем инопланетян

США готовит бойцов для войны с инопланетянами

Туристу удалось снять на видео волосатого пришельца

УФ-излучение не снижает жизнепригодность экзопланет

Флот инопланетян все ближе к Земле

Белый шар пролетел над Техасом

Близнецы дерутся в утробе матери

Два кладоискателя нашли гору средневековых монет

Два НЛО пролетело мимо китайского модуля во время стыковки

Дракон пролетел над Россией

Зеленые метеориты с Нибиру вызовут три дня Тьмы

Израильский лунный аппарат был сбит инопланетянами

Инопланетяне будут использовать население Земли для пропитания

Инопланетяне развязали войну на своей планете

История появления гибридов на Земле

Квантовый процессор предсказывает будущее

Корабли-ангелы замечены около Солнца

Люди видят странных сущностей в огне Нотр-Дам-де-Пари

Мальчик рассказал о приходящем к нему пришельце

Мировое правительство в курсе, где закопан Ковчег

Мужчина десятки лет растил на спине опухоль

Найден алмаз самого необычного цвета

НАСА уничтожило город инопланетян на Луне

Нибиру предупреждает землян

НЛО пролетел над Ростовом

Новая версия гибели группы на перевале Дятлова

Оживили мозг свиньи через четыре часа после ее смерти

Открыли пять экзопланет с длительными периодами обращения

Откуда берутся ночные кошмары

Пожар в Нотр-Даме заставил женщину поверить в чудо

Революционная камера будет охранять МКС от НЛО

Создали почти безошибочный квантовый компьютер

Уссуриец создал коллекцию картин НЛО

Уфологи ожидают конец света 21 апреля

Черный прямоугольный НЛО замечен над Огайо

Жидкую кровь нашли в 42000-летнем жеребенке

Зловонный камень годами рос в носу девочки

Инфернальные сущности следили за экстрасенсом

Меня всю жизнь преследуют странные вещи

Можно ли отправить МКС к Луне или Марсу

Мужчина 20 лет вписывал в лотерейные билеты одни и те же числа и сорвал куш

Мужчина спас овцу-единорога от смерти

Нашли затерянную гробницу с редкими рисунками

Обнаружили первый межзвездный метеор

Образ Христа заметили на скале в Вирджинии

Определен признак скорой преждевременной смерти

Открыли третью планету в двойной системе Кеплер 47

Пожар в Нотр-Дам-де-Пари предсказал Нострадамус

Пожар в Нотр-Дам-де-Пари. День начала Апокалипсиса

Пожар в Нотр-Дам-де-Пари. Заговор политиков и предсказания Нострадамуса

Подписка на новости сайта
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика