Темная материя составляет около 27% Вселенной, в то время, как обычная материя, из которой состоят звезды и планеты, составляет всего 5%. Остальные 68% приходятся на темную энергию. Ученые в течение десятилетий пытаются обнаружить явные признаки темной материи, но пока им не удалось этого достичь. Однако появился новый эксперимент, который может пролить свет на загадочный космический материал.
Исследователи из Национального института стандартов и технологий США предложили новый метод обнаружения темной материи. Новая конструкция детектора, использующая миллиарды крошечных маятников, исследует эффекты невероятно сильного гравитационного притяжения темной материи.
По мнению ученых, весь видимый материал во Вселенной просто плавает в огромном море темной материи — частиц, которые невидимы, но, тем не менее, имеют массу и создают гравитационную силу.
Для эксперимента миллиард крошечных маятников будет подвешен в кубическом пространстве длиной около 10 м, а их движение будет отслеживаться лазерами. Принцип довольно прост: если частица темной материи пролетает сквозь инструмент, ее масса должна ненадолго притягивать к себе ближайшие маятники. Окружающий «шум» заставит маятники постоянно раскачиваться, но сигнал темной материи будет выделяться.
Изучение того, сколько силы проходящая частица прикладывает к каждому маятнику, может раскрыть подробности о темной материи, включая скорость и направление частицы. Предлагаемый опыт станет первым в своем роде экспериментом, в котором поиск темной материи происходит исключительно за счет ее гравитационного взаимодействия с видимой материей.
Команда ученых описывает метод как многообещающий, так как эксперимент не полагается на неизвестные свойства темной материи, а только на гравитационное притяжение, о котором уже известно. Прибор будет чувствителен к частицам с широким диапазоном масс, от примерно одной 5000-й миллиграмма до нескольких миллиграммов.
Пока кто-то не реализует дизайн, идея остается чисто концептуальной, но, не менее интригующей. Исследование было опубликовано в журнале Physical Review D. Команда описывает концепцию в видео ниже (на английском языке).