Исследователи 3D-печати вакуумной системы для обнаружения темной материи
20.06.2024Исследователи из Школы физики Ноттингемского университета разработали 3D-печатную вакуумную систему для обнаружения темной материи путем выявления доменных стенок. Эта вакуумная система снижает плотность газа и вводит ультрахолодные атомы лития с целью обнаружения скалярных полей, которые теоретически представляют темную материю или темную энергию.
Темная материя и темная энергия составляют около 95% содержимого Вселенной. Скалярные поля могут объяснить недостающую массу темной материи в галактиках и роль темной энергии в ускоряющемся расширении Вселенной. Наблюдая за поведением ультрахолодных атомов внутри вакуумной системы, исследователи стремятся обнаружить «темные стены», ” дефекты в скалярных полях, образующиеся в условиях низкой плотности.
Исследователь, заглядывающий в аппарат. (Изображение предоставлено: Ноттингемский университет)
Команда сконструировала вакуумные сосуды, напечатанные на 3D-принтере, на основе теоретических расчетов, предсказывающих идеальную форму и структуру для улавливания темной материи. Охлаждая атомы лития лазерными фотонами почти до абсолютного нуля, эти атомы проявляют квантовые свойства, которые позволяют проводить точный анализ. Эксперимент включает в себя пропускание облака холодных атомов через вакуумную систему для обнаружения отклонений, указывающих на наличие темных стенок.
Доцент Люсия Хакермюллер руководила проектированием вакуумной камеры, на строительство которой ушло три года. Результаты ожидаются в течение года. Полученные результаты улучшат понимание темной энергии и темной материи, продемонстрировав, как контролируемые лабораторные эксперименты могут измерять ненаблюдаемые космические явления.
“Независимо от того, докажем мы существование темных стен или нет, это станет важным шагом вперед в нашем понимании темной энергии и темной материи, а также отличным примером того, как можно спланировать хорошо контролируемый лабораторный эксперимент для прямого измерения эффекты, которые актуальны для Вселенной и которые иначе невозможно наблюдать». — сказал Хакермюллер.
<стр>Вы можете прочитать исследовательскую работу под названием «Обнаружение темных доменных стенок через их влияние на траектории частиц в адаптированных средах сверхвысокого вакуума» по этой ссылке.
<стр>Источник: scienmag.com</стр>