Учёные предложили подход по выявлению тёмной материи внутри Солнца
Американские и японские астрономы нашли способ обнаружить тёмную материю внутри Солнца. Для этого в космосе размещается несколько сверхточных атомных часов и квантовых сенсоров. Это позволит уловить следы присутствия сверхлёгких частиц тёмной материи (аксионов), в недрах Солнца и в его ближайших окрестностях, сообщает агентство ТАСС. Способ описан в научной статье, выпущенной в журнале Nature Astronomy.
Учёные не сомневаются в существовании тёмной материи. Однако её природа становится предметом споров среди физиков. За последние двадцать лет исследователи не нашли доказательств, что она состоит из сверхтяжёлых и холодных частиц (вимпов), не проявляющих себя никак, кроме притяжения видимых скопления материи. Некоторые космологи после безуспешных поисков выдвинули предположение о ещё одном составе тёмной материи. Их предположение — на самом деле она состоит аксионов.
Первые их поиски также закончились безрезультатно. И вот два года назад детектор XENON 1T показал первые потенциальные свидетельства существования такого состава тёмной материи. Пока учёные сомневаются в этих выводах после анализа первых данных с более мощной установки XENONnT.
Для предположения, какой может быть тёмная материя на Земле — тяжёлой или лёгкой — группа физиков под руководством Марианны Сафроновой, профессора университета штата Делавэр в Ньюарке (США), решила искать её возможные источники за пределами нашей планеты. Было выбрано Солнце и его окрестности, так как теоретики предполагают скопление некоторых вариаций аксионов у светила. И эти скопления невидимых частиц тёмной материи будут особым образом влиять на структуру пространства-времени и искажать её. Также они будут схожим образом воздействовать на некоторые фундаментальные константы.
И вот эти сдвиги попробуют уловить с помощью сверхточных атомных часов, чей характер работы должен меняться при сближении со скоплениями аксионов и удалении от них. Также учёные просчитали то, насколько эти аномалии можно выявить, если установить на борт космического зонда несколько атомных часов и связанных с ними квантовых сенсоров. Расчёты показали, что усовершенствованные версии существующих атомных часов возможно использовать для поиска аксионов в очень широком диапазоне масс и энергий. Кроме того, их надо отправить на носителе довольно близко к Солнцу, примерно втрое ближе, чем Меркурий.
