Результаты взаимодействий видны в кристаллической решетке материи / фото ua.depositphotos.com

Исследователи обнаружили, что древние породы могут иметь следы темной материи. Эта концепция поиска темной материи в породах возрастом в миллиарды лет была впервые предложена в 1980-х годах и она называется палеообнаружением. 

Как пишет издание Interesting Engineering, идея заключается в том, что есть породы, существующие со времени образования Земли. Темная материя могла взаимодействовать с атомами и ядрами этих пород в какой-то момент времени, оставляя свой след.

"Если темная материя существует, есть вероятность, что она взаимодействовала с Землей в какой-то момент ее 4,6-миллиардной истории", - отмечают исследователи с Virginia Tech.

Видео дня

Ученые предполагают, что действительно есть способ превратить его в практический метод обнаружения темной материи.

"Существует гипотетическая форма темной материи, называемая еженедельно взаимодействующей массивной частицей (WIMP). Они так называются, потому что взаимодействуют с обычной материей только посредством гравитации и слабого ядерного взаимодействия, что делает их обнаружение чрезвычайно сложным", - сказанов материале.

То, что отличает WIMP от многих других форм темной материи, заключается в том, что если они существуют, то, как полагают, взаимодействуют с атомными ядрами. Результаты таких взаимодействий видны в кристаллической решетке материи. Всеволод Иванов, научный сотрудник Virginia Tech рассказал:

"Когда высокоэнергетическая частица отскакивает от ядра внутри скалы, взрывная отдача может выбить ядро ​​из места. Выброшенное ядро ​​и пустая щель, которую оно оставляет, представляют собой структурные изменения внутри кристалла".

С помощью визуализации и 3D-моделирования этих изменений можно обнаружить любые следы темной материи в ядрах древних пород.

Ученые до сих пор они понятия не имели, как определить породы, подходящие для обнаружения темной материи. Другая проблема заключается в том, что древние породы, которые являются радиоактивными, также могут показывать сигналы, похожие на сигналы со следами темной материи.

Исследователи предлагают решение, которое может преодолеть такие проблемы. Они планируют использовать высокотехнологичную микробиологическую визуализацию, которая используется для моделирования мельчайших деталей нервной системы животных.

Однако эта техника будет использоваться для изучения только осадочных пород, называемых морскими галитами, которые содержат очень низкие уровни урана. Такое низкое содержание урана делает их лучшим выбором для изучения потенциальных взаимодействий темной материи без помех от радиоактивности. Патрик Хубер, физик из Virginia Tech пояснил:

"Команда уже начала создавать 3D-рендеры треков высокоэнергетических частиц в синтетическом фториде лития. Этот искусственный кристалл не станет хорошим детектором темной материи, но он поможет установить полный спектр сигналов, сохранив кристалл нетронутым".

Сейчас Хубер работает над созданием новой лаборатории в Virginia Tech, где он и его команда будут проводить эксперименты, чтобы увидеть, насколько успешен их подход в обнаружении темной материи.

Другие новости науки

Астрономы наблюдали один из самых быстро вращающихся объектов, когда-либо наблюдавшихся во Вселенной, - и это нейтронная звезда. Исследователи из Технического университета Дании сделали это наблюдение с помощью данных рентгеновского телескопа NICER NASA, установленного на Международной космической станции.

Вас также могут заинтересовать новости: