A Föld mágneses terét detektorként használva keresték a sötét anyagot a japán kutatók.
A modern fizika egyik legnagyobb rejtélye a sötét anyag jelenléte, amely a világegyetem energiatartalmának mintegy negyedét teheti ki. Bár a csillagászok megbízható közvetett bizonyítékokkal rendelkeznek a létezéséről, pontos összetétele továbbra is ismeretlen. A szakemberek most két elméleti részecsketípusra, az ultrakönnyű axionokra és a sötét fotonokra összpontosítottak, amelyek tömege az elektronénak csupán elenyésző töredéke.
A hagyományos laboratóriumi kísérletek során rendkívül erős mágneses mezőkkel próbálják az axionokat fotonokká alakítani. Ezek a berendezések azonban méretükből adódóan csak korlátozott térfogatot tudnak lefedni. A Kiotói Egyetem, a Hiroshimai Egyetem és a Nihoni Egyetem munkatársai ezért a Föld saját mágneses környezetét vonták be a mérésekbe.
„Azt kérdeztük magunktól, hogy használhatnánk-e magát a Földet óriási detektorként a keresésben” – mondta Atsushi Taruya, a kutatás levelező szerzője. A bolygó felszíne és az ionoszféra közötti térrész ugyanis természetes rezonátorként működik. Ez a környezet képes felerősíteni az elektromágneses hullámokat abban a tömegtartományban, amelyet a szakemberek vizsgálni kívántak.
Az új elméleti modell kidolgozása
Az új elméleti modell kidolgozásával a tudósok kiterjesztették a vizsgálható frekvenciatartományt, figyelembe véve a légkör elektromos vezető képességét is. Ezzel a módszerrel sikeresen megjósolták a jelek viselkedését, amiről a ScienceDaily számolt be a megjelent tudományos publikációk kapcsán. Az elmélet szerint az axionok által keltett jelek a földrajzi helytől függően változnak és Délkelet-Ázsiában a legerősebbek, míg a sötét fotonok jelei világszerte azonos intenzitással jelentkeznek.
NE HAGYD KI
Kövess minket a Google-ben
Legyen a Liner a követett forrásod
Jelöld be a Linert követett forrásként a Google-ben.
A kutatócsoport a Brit Földtani Intézet Eskdalemuir Obszervatóriumának 2012 és 2022 közötti geomágneses méréseit elemezte. A mesterséges zajok kiszűrése után olyan tartós, keskeny frekvenciatartományú jeleket kerestek az adatsorban, amilyeneket a sötét anyag bocsáthat ki.
A vizsgálat révén a korábbi szárazföldi kísérleteknél jóval szigorúbb határértékeket sikerült felállítani az axionok és a fény kölcsönhatására. A sötét fotonok keresése során emellett több olyan gyanús jelet is azonosítottak, amelyek akár sötét anyagtól is származhatnak, ám ezek pontos eredete egyelőre nem tisztázott.