Ученые использовали магнитное поле Земли для поиска темной материи и засекли таинственные сигналы

Физики превратили атмосферу планеты в гигантский детектор частиц и обнаружили кандидатов на роль темных фотонов, которые еще предстоит объяснить, пишет ScienceDaily.

Исследователи из Университета Киото, Университета Хиросимы и Университета Нихон разработали метод поиска сверхлегких частиц темной материи, превратив саму Землю в планетарный детектор. Ученые задействовали естественный резонатор, образованный пространством между поверхностью планеты и ионосферой, для усиливания электромагнитных волн. Автор работы Ацуси Таруя отметил, что полость Земля-ионосфера естественным образом усиливает сигналы в нужном диапазоне масс.

Физики создали теоретическую модель с учетом электропроводности атмосферы, которая позволила делать точные рассуждения для частот до 30 Гц. Модель помогла разграничить сигналы двух кандидатов на темную материю: гипотетических аксионов и темных фотонов. Для проверки теории ученые изучили данные о геомагнитных измерениях за период с 2012 по 2022 год, полученные с обсерватории Эскдалемур Британской геологической службы.

Анализ данных позволил установить строгие ограничения на взаимодействие аксионов со светом — они оказались примерно в 100 раз точнее предыдущих наземных экспериментов. При поиске темных фотонов ученые зафиксировали несколько сигналов, источник которых пока остается неизвестным. Авторы подчеркивают, что данные кандидаты требуют дальнейшего изучения и подтверждения. Результаты серии исследований были опубликованы в журналах "Progress of Theoretical and Experimental Physics" и "Physical Review D".

Нашли ошибку в публикации?Сообщите нам об этом.