Учените създадоха детектор на тъмна материя, който вече е регистрирал първите сигнали

Група инженери, състояща се от представители на Компетентния център по физика на тъмната материя, заедно с представители на Университета на Западна Австралия, успешно разработи напълно нов детектор за гравитационни вълни Тип.

А новият детектор вече е успял да запише два сигнала, които може да се окажат сигнали за тъмна материя. Също така, регистрираните събития могат да бъдат сигнали от първични черни дупки или като цяло проява на външна интерференция. Искам да подчертая, че такива сигнали вече не могат да бъдат регистрирани от нито един от съществуващите детектори.

Нов детектор за гравитационни вълни и неговите перспективи

Както знаете, гравитационните вълни не са нищо повече от флуктуации в гравитационното поле, които се разпространяват буквално в цялото космическо пространство по протежение на платното на пространство-времето. И тези вълни се образуват поради движението на обекти с огромна маса (например черни дупки).

Самата възможност за съществуване на гравитационни вълни е била предвидена в общата теория на относителността преди повече от сто години. Но те успяха експериментално да потвърдят реалността си едва през 2015 г. благодарение на използването на свръхчувствителност детектори (между другото, именно за първата в света регистрация на гравитационни вълни беше присъдена Нобеловата награда през 2017 г. година).

Така гравитационните смущения, регистрирани през 2015 г., са резултат от сливането на две черни дупки в една.

Оттогава инструментите многократно са регистрирали гравитационни смущения, но според авторите на новата детектор, предишните поколения устройства са били в състояние да откриват изключително ниски честоти възмущение. А откриването на високочестотни гравитационни смущения е трудна задача за съвременните физици.

А новият детектор е първото по рода си устройство, чиято задача е да регистрира прецизно високочестотни смущения. И всъщност детекторът не е нищо повече от резонатор на обемни акустични вълни, реализиран върху кварцов осцилатор.

Така че кварцов диск вибрира с повишена честота, когато през него преминават акустични вълни. Тъй като кварцът има пиезоелектричен ефект, акустичните вълни се трансформират в електрически импулси, които се получават от специални проводими плочи, прикрепени към кварцов диск.

Тези подложки предават получените импулси към свръхпроводящо устройство за смущения, в което сигналът се усилва, така че детекторът да може да го фиксира.

Цялата тази конструкция е поставена в радиационни щитове, чиято цел е да предпазват от смущения от външна радиация, и се охлажда до почти абсолютна нула.

Така създаденият детектор се оказа в състояние да регистрира гравитационни смущения с честоти в мегахерцовия диапазон.

Учените тестваха полученото устройство в продължение на 153 дни и през този период бяха проведени две дълги сесии, които се проведоха през май и ноември 2019 г.

По време на тези тестове новият детектор успя да запише две от най-редките високочестотни събития. Смущенията, възникнали в обхвата от пет херца, са регистрирани на 12 май и 27 ноември 2019 г.

Откъде точно са дошли записаните сигнали, учените нямат представа, но има предположение че тъмните енергийни частици, които се наричат ​​WIMP, са влезли във взаимодействия със създадения детектор.

Но учените също не изключват възможността записаните взаимодействия да са резултат от наличието на заредени частици или резултат от обичайното проявление на натрупаното механично напрежение в самия детектор или от вътрешен атомен процес кристал.

Въпреки факта, че има някакъв елемент на несигурност, учените все още са пълни с оптимизъм. В крайна сметка експериментът показа за първи път, че тези устройства могат да се използват като високочувствителни детектори на гравитационни вълни.

Освен това учените планират да модифицират своя детектор и да могат да регистрират дори смущения с по-висока честота. И учените искат да използват същия кварцов детектор във връзка с мюонния детектор на космически частици.

Хареса ли ви материала? След това го оценете и не забравяйте да се абонирате за канала. Благодаря за вниманието!